揭示亚热带森林细根碳经济学谱的新维度

来源：土壤观察

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本研究为利用植物细根功能属性预测细根分泌物碳通量提供实测依据，为进一步准确预测细根分泌物调控的土壤物质循环过程、解决生态系统尺度物质循环预测的不确定性等问题奠定了理论基础。   

植物细根具备多种功能，既支持地上部生长、也影响土壤碳氮循环过程，因此对整个生态系统的物质循环具有重要调控作用。植物细根分泌的低分子有机物是调控土壤碳和养分循环的直接诱因。由于缺乏对细根分泌物这一碳通量的有效预测手段，预测生态系统尺度的物质循环仍然有较大的不确定性。

北京大学城市与环境学院朱彪课题组通过在湖北神农架山地森林(常绿落叶阔叶混交林)进行野外原位测定和取样，验证了利用细根碳经济学谱(root economics spectrum)预测木本植物细根分泌物通量(root exudation)的新机制，建立了多物种间细根分泌物与其他细根功能属性的关系。研究表明，细根分泌物碳通量可以纳入现有的细根碳经济学谱，是一种资源竞争型的功能属性(competitive trait)。然而区别于经典的一维“保守型——竞争型”经济学谱，细根形态属性与代谢属性形成了相对独立的两个“保守型——竞争型”维度：其中细根分泌物与根呼吸、根氮含量同属于代谢属性的维度。该格局提示了细根分泌物作为一种资源获取策略、是植物利用高吸收效率形态的细根获取土壤资源的补充。本研究为利用植物细根功能属性预测细根分泌物碳通量提供实测依据，为进一步准确预测细根分泌物调控的土壤物质循环过程、解决生态系统尺度物质循环预测的不确定性等问题奠定了理论基础。

该研究成果以“Root exudation as a major competitive fine-root functional trait of 18 coexisting species in a subtropical forest”为题在线发表于New Phytologist期刊上。北京大学城市与环境学院博士后孙丽娟为第一作者，朱彪研究员为通讯作者，其它合作者包括北京大学和日本京都大学的多位研究生和博士后。本研究受到国家自然科学基金项目（31670525, 31988102）的资助。

相关阅读：https://doi.org/10.1111/nph.16865

 图 （a）单一维度细根经济学谱假说 （b）本研究发现的多维细根经济学谱 （c）基于多维经济学谱(multi-dimensional root economics spectrum)提出的植物获取土壤养分策略的新理论框架（植物通过投资细根分泌物的激发效应去活化养分与通过构造形态上高效率的细根去吸收养分可能是独立互补的）