土壤有效磷的不足是限制陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力的重要因素。不同成因的低磷脅迫在自然生態(tài)系統(tǒng)中廣泛存在，植物可通過根系釋放羧化物、磷酸酶和形成菌根共生體等多種養(yǎng)分捕獲策略（nutrient-acquisition strategies, NASs）來應對低磷脅迫。針對不同低磷脅迫環(huán)境中各種NASs作用機理及生態(tài)效應不清的科學難題，成都山地所周俊副研究員及其合作者對該問題開展持續(xù)研究，取得了重要研究進展。
研究發(fā)現(xiàn)，在原生礦物磷占比超過95%的“年輕”土壤中，低風化程度導致有效磷不足，植物通過根系釋放羧化物的策略來活化礦物磷，并可為其他不具備磷捕獲策略的植物提供有效磷。在以有機磷為主的“成熟”土壤中，強烈的風化和淋溶作用導致有效磷不足2 mg/kg，與先前研究發(fā)現(xiàn)的羧化物與磷酸酶共同參與磷活化的策略不同，研究發(fā)現(xiàn)一種主要依靠磷酸酶而不需大量羧化物參與的NASs，該種策略可使根際土中約64%的有機磷被礦化。在缺磷的高寒草甸，連續(xù)8年增溫后，雜草和莎草的根系羧化物導致表層土壤的鈣磷含量降低了約11.7%，磷酸酶活性和有機磷均無顯著變化，表明根系釋放羧化物的策略是高寒草甸優(yōu)勢植物獲取磷的主要機制。在低磷脅迫的干旱區(qū)堿性土壤中，根系釋放羧化物的策略可促進次生碳酸鹽的形成，從而導致土壤無機碳匯能力的增加（圖1）。通過研究，提出了NASs多樣性和功能隨成土過程中養(yǎng)分梯度的變化模式及其對植被原生演替的潛在影響機制（圖2），還提出了一種在原位條件下篩選具備高效磷捕獲策略植物的技術。研究成果可用于支撐低磷地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分管理和生態(tài)修復中的植物優(yōu)化配置。
該研究由成都山地所與中科院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院、西澳大學等單位合作完成，得到國家自然科學基金、四川省科技計劃和科技部第二次青藏科考等項目的資助。相關成果相繼發(fā)表于Trends in Ecology & Evolution、Global Change Biology、Journal of Ecology、Journal of Plant Ecology和《植物生態(tài)學報》上。
鏈接：
論文1：
https://sourl.cn/uRh7VK 論文2：https://sourl.cn/7fCZcS
論文3：https://sourl.cn/XnZM9w 論文4：https://sourl.cn/Vri2bN
植物根系釋放羧化物影響干旱區(qū)堿性土壤中碳庫的機制
植物養(yǎng)分捕獲策略隨成土年齡的變化及其對原生演替的影響