中国科学院张楠楠 土壤生物学和生物化学(2020)
DOI: 10
1016/j
土壤生物
2020
108099 根据最近发表在《土壤生物学和生物化学》上的一项研究，中国科学院华南植物园的研究人员揭示了亚热带森林演替过程中植物获取磷的潜在机制
研究人员报告说，在亚热带森林演替过程中，菌根真菌和磷酸酶参与根际作用，改善了植物营养
磷的有效性是热带和亚热带地区植物生长的限制因素，但是许多热带和亚热带森林在磷限制的条件下保持高水平的生产力和生物多样性，这似乎是磷限制和巨大生产力之间的矛盾
在这项研究之前，他们已经发现固相不稳定/不稳定无机磷和中度不稳定有机磷而不是传统上已知的水溶性磷在土壤磷转化和磷供应中的关键作用
他们通过在演替的早期、中期和后期收集主要树种的叶片和根际土壤样品，并对磷浓度、微生物生物量磷、化学提取的磷形式、酸性磷酸酶活性、丛枝菌根真菌(AMF)和外生菌根真菌的生物量进行量化来解决这个问题
研究人员称，在森林演替过程中，植物受磷的限制更多，而微生物受磷的限制更少
随着森林演替的进行，根际吸磷量减少，而有机磷量增加
根际土壤吸磷比例的降低与AMF生物量的增加呈负相关，而有机磷和中度活性磷的增加与AMF生物量的增加呈正相关，但与森林演替过程中酸性磷酸酶活性的增加呈负相关
他们提出了亚热带演替森林磷有效性的物种水平机制，该机制基于AMF过程，该过程增加了封闭磷向不稳定和中度不稳定有机磷形式的转化，随后是将可水解有机磷转化为无机磷的酸性磷酸酶活性
根际吸留磷和有机磷组分向植物有效磷的转化将满足森林演替过程中植物对磷的需求
此外，他们最近在小区一级的早期研究显示了一种替代机制，即土壤微生物和化学过程密切合作，以获得更高水平的潜在不稳定磷比例
这一现象在演替后期的老生林中尤为明显，表明磷循环在演替后期比演替早期的林更活跃、更有效
“这些发现有助于揭开热带和亚热带森林如何在磷有限的条件下发展并保持高水平的生产力和生物多样性的奥秘
与此同时，未来对森林植物克服低有效磷的策略和机制的研究，可能与磷限制本身同等重要，甚至更重要，因为现实是，在自然界中，许多森林在热带和亚热带地区已经繁衍了数百万年，这些地区是地球上生产力最高的地区之一，也是物种最丰富的地区之一，”该研究的主要作者温·大支说
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