酸雨是全球重要的環(huán)境問題之一，尤其是我國南方，近年來持續(xù)的酸雨導(dǎo)致該區(qū)域部分森林土壤急劇酸化，養(yǎng)分和鹽基離子逐漸耗竭，將威脅其生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和服務(wù)功能。華南植物園鄧琦課題組在先前的研究中發(fā)現(xiàn)，長期酸雨導(dǎo)致的土壤酸化將加速鐵、鋁氧化物的活化及其對(duì)磷的吸附，從而降低土壤磷有效性(Hu et al., 2023, Science of the Total Environment)。盡管研究發(fā)現(xiàn)，植物能夠通過調(diào)動(dòng)菌根真菌促進(jìn)有機(jī)磷礦化，從而緩解酸化導(dǎo)致的磷限制(Hu et al., 2022, Global Change Biology)，但在酸雨加劇的背景下，我國南方常綠闊葉林樹種的響應(yīng)及其機(jī)制仍不明確。

中國科學(xué)院華南植物園博士后胡苑柳等科研人員，研究基于鼎湖山季風(fēng)常綠闊葉林長期模擬野外酸沉降實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步探究林內(nèi)與叢枝菌根或外生菌根共生的主要樹種對(duì)酸雨加劇導(dǎo)致的磷限制的適應(yīng)及機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)：(1)酸雨處理并未改變外生菌根樹種根際土壤有效磷含量，反而導(dǎo)致不穩(wěn)定磷的顯著增加以及閉蓄態(tài)磷的下降，這些變化與根際土壤磷酸二酯酶活性及其編碼基因相對(duì)豐度的增加相關(guān)。(2)酸雨處理顯著降低叢枝菌根樹種根際土壤有效磷及其葉片磷含量，但同時(shí)該樹種在葉片磷組分中表現(xiàn)出更大的可塑性，即結(jié)構(gòu)態(tài)磷組分顯著下降而代謝態(tài)磷組分增加。這些結(jié)果表明，為應(yīng)對(duì)長期酸雨引起的磷限制，外生菌根樹種可能傾向于增強(qiáng)磷活化的營養(yǎng)策略，而叢枝菌根樹種則更傾向于采取提高葉面磷利用率的保守策略。

研究成果以“Tropical tree-mycorrhizal types show divergent phosphorus adaptive strategies after 12-year simulated acid rain”為題近日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Soil Biology and Biochemistry(《土壤生物學(xué)與生物化學(xué)》)(IF=10.2)上。中國科學(xué)院華南植物園鼎湖山站博士后胡苑柳為論文第一作者，鄧琦研究員為通訊作者。

圖. 兩種菌根樹種在長期酸雨引起的磷限制下的不同適應(yīng)策略