亚林所科研团队在细根碳氮磷计量对长期氮添加响应机制研究中取得新进展

图1：不同根序细根碳氮磷计量特征对长期施氮的响应

图2：细根碳氮磷计量特征对长期施氮的响应

12月15日，亚林所人工林生态研究团队在国际林学经典期刊Tree Physiology（中科院1区TOP，IF=3.7）发表了题为“Root order-dependent responses of fine root carbon, nitrogen, and phosphorus stoichiometric characteristics to long-term nitrogen fertilization in Metasequoia glyptostroboides plantations（水杉人工林细根碳氮磷计量特征对长期氮添加的根序依赖性响应）”的研究论文。从根序、功能模块及根系整体尺度上探究了细根碳（C）、氮（N）、磷（P）化学计量特征对长期N沉降的响应规律及机制，加深了全球变化背景下沿海防护林地下生态系统生理生态适应性的认识，为人工林养分平衡、优化施肥管理和林分稳定性提升提供了一定的参考。

细根C、N、P化学计量特征是刻画植物养分获取策略和环境适应能力的重要指标。然而，长期大气氮沉降背景下不同根序细根C、N、P化学计量响应模式仍不清晰，在一定程度上限制了对根系生理生态可塑性的认识。为此，研究团队于2014年在中国东部沿海水杉人工林中建立长期N添加试验平台，系统测定不同根序细根C、N、P含量及计量比，探究长期N添加下细根化学计量特征的根序特异性响应模式。研究结果表明长期N添加在各根序上均引起细根N含量、C/P和N/P升高，以及P含量、C/N的降低。除细根C含量外，其他化学计量特征性状对长期N添加的响应强度随根序增加而增加，表明由低序级吸收根向高序级运输根转变过程中，根系对外源N输入的敏感性逐步增强。结构方程模型分析表明在根系整体、功能模块及单一根序三个尺度上，N添加对细根C、N、P计量特征的直接效应均强于经土壤性质等介导的间接效应。同时，细根功能性状（如形态和解剖结构）与化学计量特征之间的显著关联主要出现在根系整体尺度，而在单一根序或功能模块尺度上相关性并不显著。总体来看，长期N添加下细根C、N、P计量特征响应随根序升高而增强，且其与功能性状间存在明显的尺度依赖性。

亚林所童冉副研究员为论文第一作者，吴统贵研究员为论文通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金（32201632），浙江省万人计划科技创新领军人才（2023r5251）等项目的资助。