Journal of Plant Ecology ›› 2025, Vol. 18 ›› Issue (4): 1-50.DOI: 10.1093/jpe/rtaf062
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收稿日期:2024-11-09
接受日期:2025-04-24
出版日期:2025-08-01
发布日期:2025-08-22
Ya-Jing Zhang1, Ya-Li Si1, Shi-Bo Ju1, Wan-Ying Jiang1, Ming-Zhen Zhao1, Jing Liu1, Mulualem Tigabu1, Xiang-Qing Ma1,2, Ming Li1,2*
Received:2024-11-09
Accepted:2025-04-24
Online:2025-08-01
Published:2025-08-22
Supported by:摘要: 氮沉降加剧了亚热带杉木人工林的磷限制,然而不同无性系杉木根系对异质磷环境的适应机制尚不明确。为此,本研究通过模拟氮沉降(低N:48 kg hm–2 a–1;高N:180 kg hm–2 a–1)与环境磷异质性(均质低磷vs.异质低磷),探究了3种杉木无性系(Y061/Y020:磷高效型;Y2C:磷敏感型)的生长与代谢响应规律。结果表明,在异质磷环境中,高氮沉降促进了杉木地上和地下生物量,特别是显著促进了Y061的根长和根表面积。高氮沉降显著提高根系酸性磷酸酶(APase)活性,但抑制有机酸分泌量,尤其在均质缺磷条件下更为显著。代谢组学分析表明,氮输入驱动根系分泌物组分重构:乳酸、丙二酸、琥珀酸和草酸占比上升,而莽草酸、奎宁酸和苹果酸减少。磷高效无性系(Y061/Y020)通过根系形态可塑性(根长与表面积)实现更高的磷吸收效率,而磷敏感型无性系(Y2C)则依赖酶促磷活化策略,但其生物量积累受限。高氮条件下氮磷吸收效率呈现显著协同效应。该研究表明,氮沉降通过“形态-酶促”轴重构根系养分获取策略:磷高效无性系优先通过根系增殖(而非有机酸分泌)利用空间异质性磷资源。基于此本研究提出:(1)高氮沉降区优先选育Y061/Y020无性系以提升林分生产力;(2)构建具有异质磷分布的针阔混交林可增强生态系统养分弹性。上述研究结果为亚热带杉木人工林的精准育林与可持续经营提供了理论依据。
. 氮沉降与环境磷异质性对杉木根系形态、化学性状以及养分效率的协同影响[J]. Journal of Plant Ecology, 2025, 18(4): 1-50.
Ya-Jing Zhang, Ya-Li Si, Shi-Bo Ju, Wan-Ying Jiang, Ming-Zhen Zhao, Jing Liu, Mulualem Tigabu, Xiang-Qing Ma, Ming Li. Synergistic Effects of Nitrogen Deposition and Phosphorus Distribution Patterns on Root morphological and chemical traits, and Nutrient Efficiency in Chinese Fir[J]. J Plant Ecol, 2025, 18(4): 1-50.
| [1] | . 氮沉降改变植被物候气候敏感性[J]. Journal of Plant Ecology, 2026, 19(3): 1-. |
| [2] | . 罗浮栲林不同土层微生物碳氮利用效率对氮添加的趋同响应[J]. Journal of Plant Ecology, 2026, 19(2): 1-. |
| [3] | . 干旱和氮富集对温带草原群落组成稳定性与生产力稳定性的差异化影响[J]. Journal of Plant Ecology, 2026, 19(2): 1-. |
| [4] | . 长期高氮沉降加速亚热带森林豆科树种“磷获取优势”的消失[J]. Journal of Plant Ecology, 2026, 19(2): 1-. |
| [5] | . 种内套种提升亚热带杉木人工林根际磷有效性:对可持续森林管理的启示[J]. Journal of Plant Ecology, 2026, 19(1): 1-. |
| [6] | . 生态系统稳定性在不同有机氮与无机氮比例的氮添加下降低程度一致[J]. Journal of Plant Ecology, 2025, 18(5): 1-28. |
| [7] | . 夜间增温重塑淡水湿地的热量状态 : 可能引起湿地碳循环级联效应[J]. Journal of Plant Ecology, 2025, 18(4): 1-41. |
| [8] | . 长期氮沉降对华南地区人工林树种叶片性状的影响[J]. Journal of Plant Ecology, 2025, 18(3): 1-13. |
| [9] | . 苔藓记录2012–2022年间中国北方山区大气氮沉降的时间动态[J]. Journal of Plant Ecology, 2025, 18(3): 1-10. |
| [10] | . 探究植物对氮添加诱导的磷缺乏的适应策略:两种亚高山优势树种叶片磷分配及根系功能性状分析[J]. Journal of Plant Ecology, 2024, 17(4): 0-rtae060. |
| [11] | . 氮添加对内蒙古草原植物地上和地下碳氮磷化学计量学特征的影响[J]. Journal of Plant Ecology, 2024, 17(1): 1-. |
| [12] | . [J]. Journal of Plant Ecology, 2022, 15(3): 485-493. |
| [13] | . [J]. Journal of Plant Ecology, 2022, 15(2): 286-293. |
| [14] | . [J]. Journal of Plant Ecology, 2021, 14(6): 1105-1114. |
| [15] | . [J]. Journal of Plant Ecology, 2021, 14(1): 84-95. |
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