成都生物所在干旱河谷植物生物量分配的纬度格局研究方面取得了新进展

　　

植物不同部位的生物量分配反映了资源获取策略。根据经典最优分配理论预测，在资源贫乏的环境中，植物将更大比例的生物量分配给捕获限制性资源的器官以提高资源获取效率与能力。例如，在寒冷和干燥的环境条件下，植物倾向于将更多的生物量分配给根系，以有效获得土壤水分和营养，并减少地上消耗。其中细根（直径小于2mm）和吸收根（1-3级根）在土壤养分与水分吸收的资源获取发挥着重要作用，然而根系是一个高度异质的系统，根系内部生物量分配的变化直接影响根系功能。目前对于植物生物量分配特征在地理尺度上变化格局及其驱动因子有了长期的研究并得到了清晰认识，但是干旱环境中根系生物量分配与环境因子之间的关系研究工作，极少考虑到根系内部功能性状的异质性，这限制了我们对环境胁迫下植物地下功能策略的理解。

植物功能生态与重大工程区乡土植被恢复创新团队对西南干旱河谷地区纬度梯度（23.2°N ~ 32.3°N）的自然植被进行研究。选取63种灌木，测定了植物各器官(根，茎，叶)，特别是细根（直径小于2mm）和吸收根（1-3根级）的生物量，探究了各器官生物量分配比例的纬度格局及其与植株大小和环境因子之间的关系，重点强调了根系内部生物量分配所体现的植物对干旱胁迫的响应策略及其生态学意义。结果表明：（1）吸收根生物量分配的纬度格局呈单峰分布，随着纬度先增加后减小，而细根则呈相反趋势；茎生物量分配随纬度增加而增加；相反叶生物量分配和根冠比随纬度增加而减少。（2）细根生物量分配与株高及根深呈负相关关系。（3）根系、细根和吸收根生物量分配主要受土壤水分的影响：随干旱指数的增加细根生物量分配呈先增加后降低的趋势。该项成果近期以Environmental aridity and rooting depth driving latitudinal pattern of biomass allocation fractions in root systems of 63 shrub species in dry valleys为题在Ecology and Evolution上发表，博士研究生杨雨和硕士研究生王子龙为论文的共同第一作者，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http://dx.doi.org/10.1002/ece3.70091

图1 西南干旱河谷植物不同部位生物量分配的纬度格局

图2?西南干谷环境因子对植物各部位生物量分配的结构方程模型