成都生物所在旱生植物细根构型研究方面取得了新进展

　　

细根的构型决定细根在单位土壤中吸收潜力和效率，因此是反映植物利用土壤资源的关键性状。通常情况下，植物细根分支越密集，吸收能力越强，能够更有利于探索小范围的土壤养分。环境梯度上细根构型种内或者种间变化的研究能够解释植物功能多样性和生态适应策略提供最直接的证据。但是，细根构型的生物地理格局却是根系生态学研究领域的空白。我国西南地区干旱河谷气候、土壤与植被具有明显的空间异质性。因此，揭示干旱河谷细根构型的纬度变化规律及形成机制能够深刻认识细根构型变异及其刻画的植物对干旱环境变化的适应策略，对预测环境变化对细根构型的影响具有非常重要意义。

植物功能生态与重大工程区乡土植被恢复创新团队博士生杨雨等沿着西南干旱河谷区1000 km的纬度梯度，分析了96种旱生植物的4 个关键细根构型指标（分支强度、拓扑指数、1-2级分支比以及2-3级分支比）以及细根直径和细根平均长度等形态特征。综合评估了植物系统发育和环境因子对细根构型的影响。

研究发现，随着纬度增加，细根拓扑指数和2-3级细根分支比减小，而1-2级细跟分支比增加；但是总体上分支强度没有明显变化。细根构型的纬度格局主要受环境因子的影响，而系统发育影响较弱。其中，土壤微生物量是细根分支强度变化的关键因子，土壤质地是拓扑指数的最强影响因子；年平均温度对细根分支比也有一定的影响。另外，细根构型与细根形态之间的关系表明越细、根段越短的物种通常具有较高的分支强度。这些研究结果为理解和预测在环境变化下细根构型的响应机制提供了新证据。相关成果以Environmental factors drive latitudinal patterns of fine-root architectures of 96 xerophytic species in the dry valleys of southwest China为题发表在Science of the Total Environment上。博士生杨雨为本论文的第一作者，李芳兰青年研究员为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金（32271654）、国家重点研发计划课题（2017YFC0505105），和四川自然科学基金等联合资助（2024NSFSC0010）。

原文链接https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.175352

图1 图文摘要

图2 西南干旱河谷4种细根构型的纬度格局

图3 西南干旱河谷环境因子对4种细根构型变异的相对重要性