沈陽生態(tài)所在植物群落氮磷養(yǎng)分不平衡的驅(qū)動機制方面取得進展
氮(N)和磷(P)是陸地生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)力的主要限制元素,氮磷養(yǎng)分平衡對植物生長發(fā)育和生態(tài)系統(tǒng)功能維持至關(guān)重要。全球變化背景下,自然生態(tài)系統(tǒng)中氮磷輸入的不平衡可能會導致植物體中氮磷比例失衡而引發(fā)系列生態(tài)后果。植物N:P計量比可用于指征氮磷平衡狀況,而不同植物維持N:P比的能力不同,即其可塑性存在差異。不同物種的化學計量特征可塑性與群落水平植物氮磷養(yǎng)分不平衡的關(guān)系尚未闡明。
中國科學院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所生態(tài)化學計量組研究團隊聯(lián)合中科院植物研究所和澳大利亞悉尼大學的科研人員,依托內(nèi)蒙古草原氮素添加長期控制實驗平臺,分析了不同植物的N:P計量特征及其可塑性和群落水平上N:P比的響應(yīng)。結(jié)果表明,氮素輸入提高了植物群落整體的N:P,植物群落組成的變化對群落的氮磷不平衡具有顯著貢獻。羊草(Leymus chinensis)和灰綠藜(Chenopodium glaucum)兩種植物具有較高的N:P可塑性,即其N:P比隨土壤N:P的增加而顯著增加。與此同時,兩種植物的相對生物量均隨氮素輸入量的增加而增加,這種變化進一步加劇了群落水平氮磷的不平衡。該研究揭示了植物化學計量特征可塑性在驅(qū)動群落水平養(yǎng)分狀況方面的重要作用,為深入理解養(yǎng)分可利用性增加背景下植物群落特征和功能的變化提供了支撐。
研究結(jié)果以Increases in the dominance of species with higher N:P flexibility exacerbate community N–P imbalances following N inputs為題發(fā)表于Biogeochemistry雜志。生態(tài)化學計量學組侯雙利博士為第一作者,呂曉濤研究員為通訊作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃項目(2022YFF1300603)和國家自然科學基金項目(32171543)資助。
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