梁子湖國家站劉春花教授課題組揭示淡水生態(tài)系統(tǒng)中水生植物對碳氮磷等全球變化環(huán)境因子的生態(tài)響應(yīng)機制
6月4日，生態(tài)學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《Journal of Ecology》（JCR一區(qū)，ESI環(huán)境與生態(tài)學(xué)科Top Journal, IF=5.76）在線發(fā)表了武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院于丹教授團隊的劉春花教授課題組的研究論文，揭示了氣候變化、水體理化性質(zhì)與沉積物營養(yǎng)等環(huán)境條件對不同生活型水生植物的資源分配策略的影響。
論文題為“Variation in resource allocation strategies and environmental driving factors for different life forms of aquatic plants in cold temperate zones”（《寒溫帶不同生活型水生植物的資源分配策略的差異及環(huán)境驅(qū)動因素》），生命科學(xué)學(xué)院2018級博士研究生胡靜雯和2015級博士研究生于洪偉為共同第一作者，劉春花教授為通訊作者。
植物的資源分配包括了植物個體內(nèi)生物量的分配和營養(yǎng)元素的分配，反映了植物地上、地下器官間資源的權(quán)衡分配，以及對環(huán)境變化的生長和適應(yīng)策略。在陸生植物的不同功能群中，發(fā)現(xiàn)了不同器官的資源分配策略存在差異，但是，很少有研究關(guān)注淡水生態(tài)系統(tǒng)。
在2016至2018年間，課題組成員在中國東北地區(qū)進行大尺度的野外調(diào)查，采集大量的植物、水體和沉積物樣品，結(jié)合生長季溫度和降水等氣候條件，比較了不同生活型水生植物的資源分配策略，分析了氣候變化對水體、沉積物、植物化學(xué)計量特征以及植物生物量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，三種生活型的水生植物根冠比（R/S）具有顯著差異，趨勢為：挺水植物>浮葉植物>沉水植物。地上生物量、氮（或磷或氮磷比）與地下生物量、氮（或磷或氮磷比）具有一定的尺度關(guān)系，但是不同生活型水生植物的標(biāo)度指數(shù)具有差異。不同生活型水生植物的不同器官間生物量和營養(yǎng)元素的分配策略對環(huán)境因子的響應(yīng)并不一致。偏最小二乘路徑模型揭示了植物的生態(tài)化學(xué)計量特征是生物量的重要直接驅(qū)動因素，氣候條件、水體理化性質(zhì)和土壤養(yǎng)分通過影響植物的生態(tài)化學(xué)計量間接的影響植物的生物量。
本研究表明，全球氣候變化可能會改變水體理化性質(zhì)和土壤養(yǎng)分含量，通過影響植物的生態(tài)化學(xué)計量特征調(diào)節(jié)水生植物生長，進而對水生植物的群落結(jié)構(gòu)和生物地球化學(xué)循環(huán)產(chǎn)生影響。
研究工作得到國家科技基礎(chǔ)研究專項基金（2013FY112300）和中央高校基礎(chǔ)研究專項基金（2042020kf1025）的資助。
論文鏈接：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.13719
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