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科研人員發(fā)現(xiàn)長期磷素輸入降低熱帶富氮森林植物多樣性
磷素是陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力重要限制因素,濕熱氣候條件下的熱帶亞熱帶地區(qū)通常被認為是磷缺乏的典型區(qū)域。
近期,中國科學(xué)院華南植物園生態(tài)中心助理研究員毛慶功在研究員魯顯楷、莫江明指導(dǎo)下,在南亞熱帶“富氮”的季風(fēng)常綠闊葉林進行長期磷添加控制試驗研究,發(fā)現(xiàn)長期(2008年—2017年)磷添加顯著增加了土壤總磷(1倍)、有效磷(>30倍)以及植物組織(細根、枝條、葉片)磷含量。但林下植物的最大凈光合速率和幼苗生長速率并沒有顯著增加,但顯著降低了種子萌發(fā)苗的存活率和林下植物多樣性(如物種數(shù)、個體數(shù))。進一步分析發(fā)現(xiàn),這種負面效應(yīng)可能是與磷添加后植物體內(nèi)非結(jié)構(gòu)性碳消耗增加有關(guān),如細根非結(jié)構(gòu)性碳含量降低30%。
研究推測,林下層植物生長可能與光、鹽基離子等多種資源共同限制有關(guān)。長期來看,在磷輸入條件下熱帶森林植物大量吸收和儲存磷的功能屬性可能導(dǎo)致林下植物體內(nèi)碳失衡和更新失敗,對森林物種周轉(zhuǎn)和群落組成產(chǎn)生深遠影響。
相關(guān)成果發(fā)表在Science of the Total Environment上。該研究為為熱帶森林植物適應(yīng)低磷生境提供了新證據(jù),有助于進一步認識自然生態(tài)系統(tǒng)多樣性維持和磷利用策略。
長期磷添加對熱帶成熟林植物生長和群落結(jié)構(gòu)的影響和潛在機制
(資料來源:中科院之聲)