成都生物所在樹木對土壤水、氮有效性的響應研究中獲進展

2020-12-01 中國科學院

　　關於樹木對水氮響應的研究很多，但在土壤系列水氮供應下，其響應模式如何以及相關機制都不得而知。在研究樹木對不同土壤水氮有效性的響應模式和機制中，利用幼苗較林分研究更簡單易行。這不僅可以為評估育苗、乃至定植時幼苗生長響應提供可靠的信息；也可從生態生理機制方面為林分水平的診斷和生長的預測提供依據。

　　中國科學院成都生物研究所研究員尹春英、劉慶與美國杜克大學教授Ram Oren等合作，以川西亞高山森林廣泛分布的主要針、闊樹種雲杉（Picea asperata）和紅樺（Betula albosinensis）為研究材料，通過控制試驗研究了其在系列土壤水分狀況下對不同氮供應的響應。研究表明：雲杉作為耐陰樹種，土壤水分低於60%FC時，水分限制了其生長；而土壤水分高於60%FC，其生長主要是氮限制。而喜光樹種紅樺從水分限制到氮限制發生在更低的土壤水分。雲杉的響應模式主要體現在根的響應上；葉片光合作用（包括光合-水分利用效率和光合-氮利用效率）的響應也與生長響應一致。而紅樺主要是葉面積動態決定著其響應模式。總之，速生樹種紅樺當水氮資源不受限制時，能充分利用資源在較窄的土壤水氮有效性範圍內達到其最大生長，並且在中等水氮供應時優先分配到地上部分以獲取資源；而雲杉在水分受限時隨著水分供應增加逐漸增加地上生長；當水氮資源充足時優先生長更多的根。該研究對於不同降水地區的森林在氮沉降背景下生長和響應預測也具有重要意義。

　　該研究在國家自然科學基金（No. 31370495，31070533）等項目的資助下完成。近日以Differential responses of Picea asperata and Betula albosinensis to nitrogen supply imposed by water availability 為題發表在林學Top期刊Tree Physiology上。

　　論文連結

 

圖1. 實驗布置 

 

圖2. 雲杉（A）和紅樺（B）對水、氮供應的響應 

 

圖3. 基於近年來木本植物對水氮響應的相關研究，針葉樹種（A）和落葉闊葉樹種（B）對水、氮供應的響應 

　　關於樹木對水氮響應的研究很多，但在土壤系列水氮供應下，其響應模式如何以及相關機制都不得而知。在研究樹木對不同土壤水氮有效性的響應模式和機制中，利用幼苗較林分研究更簡單易行。這不僅可以為評估育苗、乃至定植時幼苗生長響應提供可靠的信息；也可從生態生理機制方面為林分水平的診斷和生長的預測提供依據。
　　中國科學院成都生物研究所研究員尹春英、劉慶與美國杜克大學教授Ram Oren等合作，以川西亞高山森林廣泛分布的主要針、闊樹種雲杉（Picea asperata）和紅樺（Betula albosinensis）為研究材料，通過控制試驗研究了其在系列土壤水分狀況下對不同氮供應的響應。研究表明：雲杉作為耐陰樹種，土壤水分低於60%FC時，水分限制了其生長；而土壤水分高於60%FC，其生長主要是氮限制。而喜光樹種紅樺從水分限制到氮限制發生在更低的土壤水分。雲杉的響應模式主要體現在根的響應上；葉片光合作用（包括光合-水分利用效率和光合-氮利用效率）的響應也與生長響應一致。而紅樺主要是葉面積動態決定著其響應模式。總之，速生樹種紅樺當水氮資源不受限制時，能充分利用資源在較窄的土壤水氮有效性範圍內達到其最大生長，並且在中等水氮供應時優先分配到地上部分以獲取資源；而雲杉在水分受限時隨著水分供應增加逐漸增加地上生長；當水氮資源充足時優先生長更多的根。該研究對於不同降水地區的森林在氮沉降背景下生長和響應預測也具有重要意義。
　　該研究在國家自然科學基金（No. 31370495，31070533）等項目的資助下完成。近日以Differential responses of Picea asperata and Betula albosinensis to nitrogen supply imposed by water availability 為題發表在林學Top期刊Tree Physiology上。
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圖1. 實驗布置 
 
圖2. 雲杉（A）和紅樺（B）對水、氮供應的響應 
 
圖3. 基於近年來木本植物對水氮響應的相關研究，針葉樹種（A）和落葉闊葉樹種（B）對水、氮供應的響應 

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