拔尖計劃學生蔣璐冰同學以第一作者在《Land Degradation & Development》發(fā)表拔尖成果

我院2016級生態(tài)學專業(yè)學生蔣璐冰同學拔尖計劃研究成果“Root system plays an important role in responses of plant to drought in the steppe of China”以第一作者在《Land Degradation & Development》發(fā)表文章。

除氣候外，土壤質(zhì)地也能影響土壤水分的運動與分布，對植物的干旱相關(guān)功能屬性產(chǎn)生影響。然而，以往對植物功能屬性的研究主要關(guān)注氣候?qū)е碌乃痔澣保鴮ν寥缹е碌乃痔澣标P(guān)注較少。本研究基于樣帶調(diào)查數(shù)據(jù)，以中國北方溫帶草地上分屬三個功能類群（須根系C₃植物、須根系C₄植物、直根系C₃植物）的12種廣布植物為研究對象，研究了干旱指數(shù)和土壤質(zhì)地對植物功能屬性的影響。

在研究關(guān)注的物種中，須根系C₄植物的根長較短，與須根系C₃植物和直根系C₃植物都有顯著差異(圖2)。

圖2 三個功能類群的根長分布

隨干旱指數(shù)的增加，須根系C₄植物與直根系C₃植物/須根系C₃植物的功能屬性響應相反。研究發(fā)現(xiàn)，干旱對須根系C₃植物的總生物量、地上生物量和株高的影響都強于對直根系C₃植物和須根系C₄植物（圖3），而對主要由須根系C₃植物組成的科（禾本科）的影響也強于對主要由直根系C₃植物組成的科（菊科、豆科和薔薇科）（圖4）。

圖3 干旱指數(shù)對須根系C₃、須根系C₄和直根系C₃植物功能屬性的影響

圖4 干旱指數(shù)對禾本科、菊科、豆科與薔薇科植物功能屬性的影響

研究還對比了影響各功能類群植物的功能屬性的因素，結(jié)果表明，干旱對所有功能類群植物的功能屬性均有影響，對須根系C₃植物的影響尤為明顯。土壤質(zhì)地對大多數(shù)植物功能屬性的影響不顯著，但須根系C₃植物和直根系C₃植物表現(xiàn)出了隨土壤質(zhì)地變粗的根長增長。

研究表明，植物根系可能在植物的干旱響應中非常重要，除氣候外，土壤質(zhì)地也會對植物生長產(chǎn)生影響，需要在未來研究中被考慮。

北京大學城市與環(huán)境學院2020級研究生蔣璐冰為第一作者，劉鴻雁教授為論文通訊作者。該成果獲得國家重點研發(fā)計劃（2016YFC0500701）和拔尖人才培養(yǎng)計劃等項目資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/ldr.3930

第一作者簡介

蔣璐冰，北京大學城市與環(huán)境學院2016級本科生，生態(tài)學專業(yè)，2017年6月加入拔尖計劃基地，師從劉鴻雁教授開展科研訓練。畢業(yè)后保送至北京大學城市與環(huán)境學院攻讀生態(tài)學碩士學位。

指導教師簡介

劉鴻雁，北京大學博雅特聘教授，主要從事植被生態(tài)學與生態(tài)遙感、第四紀生態(tài)學與全球變化等研究，國家杰出青年科學基金獲得者，德國洪堡學者，國家自然科學基金重大項目課題負責人、國家自然科學基金中以合作項目負責人等。