植物地上-地下生物量的分配格局影響陸地生態系統碳循環,是估算生態系統碳存儲的關鍵。在全球變化的背景下,探討植物生物量分配對氣候因子的響應是理解和預測陸地碳存儲的基礎。然而,在全球增溫的背景下植物根冠比(root: shoot ratio, R/S)的響應及其調控因素尚不明晰,基于地上生物量觀測數據所進行的生態系統碳存儲的估算仍存在極大的不確定性。
降雨水平與菌根類型共同調控植物地上-地下生物量對增溫的響應
近日,華東師大全球變化生態學研究團隊在植物地上-地下生物量響應增溫方面取得最新進展,研究成果 Global systematic review with meta-analysis shows that warming effects on terrestrial plant biomass allocation are influenced by precipitation and mycorrhizal association 于2022年8月20日在 Nature Communications 上在線發表(https://doi.org/10.1038/s41467-022-32671-9)。
研究成果在線刊發于Nature Communications
研究發現,全球平均2.5°C(中值=2 °C)的增溫將顯著增加地下生物量分配(R/S平均增加8.1%)。其中,區域降雨水平與植物的菌根類型是調控植物R/S響應增溫的兩大重要因素。在相對干旱的環境下,增溫引發更多生物量向根系分配(R/S增加15.1%),而在濕潤生境中增溫對植物R/S的影響相對較低(平均增加4.9%)。不同菌根真菌與植物根系在長期進化中所形成的共生關系影響植物生物量分配對增溫的響應。相對外生菌根類型的植物,植物根冠比對增溫的這種響應模式在叢枝菌根真菌植物中更為常見。該研究揭示了菌根真菌對植物響應增溫的重要調控作用,指出在未來氣候變暖過程中,區域降雨水平與植物菌根類型將通過調控生態系統地上-地下生物量的分配影響陸地碳動態,改變生態系統地下碳固存。
該研究得到了國家自然科學基金(31930072、32071593、31600352)以及華東師范大學、浙江天童森林生態系統國家野外科學觀測研究站等的支持。
華東師大生態與環境科學學院周靈燕副研究員為論文的第一作者,周旭輝教授為論文通訊作者。周靈燕研究方向集中于全球變化因子對植物生物量及土壤碳通量的影響及其調控,目前以第一作者在 Nature Communications、Global Change Biology、Agriculture Ecosystems and Environment 等期刊發表學術論文十余篇。周旭輝為國家級高層次人才項目入選者,主要從事全球變化與陸地生態系統的野外試驗和生態模型研究,在 Nature Climate Change、PNAS、Nature Communications、Global Change Biology、New Phytologist、Journal of Ecology 等多個國際頂級刊物上發表論文150余篇,總被引1萬余次,H指數51。