东北地理所在揭示沼生植物对水和氮胁迫的适应策略方面取得重要进展
科研进展
植物生态化学计量学主要研究植物器官碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素含量的计量特征以及它们与环境因子之间的关系。以往的湿地植物生态化学计量学研究大多集中在正常环境状况下单一器官的元素浓度响应上，很少延伸到胁迫条件。水胁迫(干旱/淹水胁迫)和养分胁迫是湿地植物面临的主要胁迫，且与植物生态化学计量密切相关。叶、茎和根作为植物的主要器官，其生态化学计量在环境胁迫下如何响应及是否存在协同作用并不清晰。同时，由于不同物种对水和营养的耐受性不同，可能导致其生态化学计量的响应也不同。因此，从生态化学计量学的角度探索植物在逆境下的适应策略是一个重要但尚未被充分探索的研究课题，多物种和多器官的综合研究将为揭示湿地植物适应机制提供重要参考。
东北地理所湿地生态系统管理学科组研究人员以毛薹草等6种沼生草本植物为研究对象，通过模拟水和氮胁迫来揭示湿地植物对胁迫环境的营养适应策略。研究结果表明：水和氮胁迫下，植物各器官C浓度保持稳定，N浓度呈上升趋势。交互作用仅仅促进了植物地上部分N浓度的积累。个别植物也通过改变器官C浓度来适应水胁迫，通过调节根系N浓度来适应干旱/淹水与高氮的联合胁迫。同时，植物也通过协同叶和茎的N元素及叶和根的P元素来适应上述胁迫。综合分析表明水体氮胁迫对器官元素浓度的影响大于水胁迫，物种属性决定器官的C:N:P比率。上述发现揭示了养分在不同器官间的分配和协同是植物适应逆境胁迫的重要策略。另外，随着氮沉降和农业氮肥施用量的增加，水体氮可能是湿地植物生长不容忽视的胁迫源，而物种属性在接下来的管理措施中应给予足够的重视。
研究成果近期在线发表于环境科学领域Top期刊ScienceoftheTotalEnvironment上，由湿地生态系统管理学科组硕士研究生周梦蝶（第一作者）和娄彦景研究员（通讯作者）等共同完成。该研究得到国家自然科学基金(No.42171065，41671109和41371107)等项目的资助。
原文链接 ↓
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165538