磷利用效率或影响植物分布范围

时间:2019-08-30 浏览次数:141 作者:广西大学宣传部 来源:广西大学宣传部

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磷元素对于植物的生长发育至关重要。最近,由广西大学和西澳大学课题组联合展开的一项研究显示,不同植物叶片磷组分的分配模式具有显著差异,而这一差异也影响到了植物的分布范围。相关文章已经刊发在国际知名植物类期刊《新植物学家》上。

课题组将研究地点选在了西澳大利亚的朱里恩。该地区集中了从“年老”到“年轻”的多种年代序列的不同土壤类型。土壤越古老,由于风化淋溶等原因,其磷含量越匮乏。研究人员选取了4种土壤类型,将3种本土植物作为研究对象,即山龙眼科的Hakea prostrata,桃金娘科的Melaleuca systena和豆科的Acacia rostellifera。前两者在四种土壤中均有分布,而后者在最贫瘠土壤上未见分布。

该研究通过改进实验方法,首次成功将植物叶片的无机磷组分和代谢磷组分完整提取和分离,结合植物磷组分与土壤养分后,课题组发现,相同生境下不同植物对于叶片磷的分配模式各异。Acacia rostellifera在不同土壤养分条件下均保持较高且一致的磷组分含量,缺乏对叶片无机磷进行再分配的能力,这一特征可能成为限制其广泛分布的重要原因。而Hakea prostrata和Melaleuca systena的磷组分能响应土壤年龄的变化,将叶片中的无机磷再分配到其他磷库来适应严重缺磷环境。

该研究认为,植物的磷利用策略与其分布范围密切相关。在长期的演替过程中,磷吸收利用策略最终成为决定物种淘汰或者繁荣的一个筛选因子。该论文第一作者、广西大学林学院生态学博士生严理说,此研究对植物的磷分配模式进行了深入的机理解释,对理解植物磷分配策略与物种分布范围之间的关系具有启发性。研究也提示,在磷限制地区,今后可选择磷分配能力更强的植物进行栽培,从而有效减少磷肥使用;也可通过基因调控,选育磷利用效率更高的物种。