植物磷获取策略| J ECOL:表型可塑性解释了南美坎波斯草原中植物磷获取策略在土壤磷可利用性梯度上从“开采”到“觅食”的变化

文摘   2024-12-08 07:01   北京  

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编译:贾蓉

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文章信息





原名:Phenotypic plasticity accounts for changes in plant phosphorus-acquisition strategies from mining to scavenging along a gradient of soil phosphorus availability in South American Campos grasslands

期刊:Journal of Ecology

2023年影响因子:6.381

在线发表时间:2024.11.26

通讯作者:D. F. Michelini

第一单位:Departamento de Producción Animal y Pasturas Facultad de Agronomía, Universidad de la República, Estación Experimental de Facultad de Agronomía Salto, Salto, Uruguay

文章摘要
01

研究背景
植物进化出了多种特性以获取磷(P),与之相应,土壤磷的可利用性调节了许多植物群落的功能组成。然而,尚不清楚植物种如何通过表型可塑性调节不同磷获取策略。此外,土壤磷可利用性的变化如何与植物表型可塑性和物种更替相互作用,从而决定高多样性群落中存在哪些磷获取策略?为了解答这些问题,作者在坎波斯草原中评估了植物可利用土壤磷与多种磷获取特性在个体植物种和植物群落中的磷获取策略之间的关联。
02

研究方案
作者分别对105种、52种和54种本地植物物种的根磷酸酶活性(包括磷单酯酶和磷二酯酶)、叶锰(Mn)浓度(作为根际羧酸盐浓度的代理指标)以及丛枝菌根(AM)侵染进行了评估,这些物种分别采样于37个植物可利用土壤磷浓度对比鲜明的植物群落。还对这些物种的根直径和植物覆盖度进行了量化。
03

研究结果
不同植物物种在磷获取策略上存在显著差异:磷酸酶活性变异幅度达157倍和118倍,叶片锰浓度变异幅度为96倍,丛枝菌根侵染变异幅度为39倍。群落加权平均磷获取特性中约50%2/3的变异可由植物可利用土壤磷、土壤pH和根直径的交互作用解释。在低磷可利用性条件下,磷酸酶和羧酸盐分泌(P-开采特性)以及较细的根占主导地位,尤其是在低土壤pH的情况下。而在较高磷可利用性条件下,丛枝菌根共生(P-搜寻特性)和较粗的根更为常见。
表型可塑性是磷获取特性响应土壤性质的主要变异来源,尤其对于磷开采特性而言。研究结果表明,与物种出现或覆盖度变化相比,单个物种在植物磷获取策略表达上的可塑性在解释植物群落中磷开采与磷搜寻策略之间的转变中更为重要。这种转变是由植物可利用磷在群落间的变化所驱动的。


原文链接:

https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1365-2745.14445

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