植物所科研人员发现草原植物叶-根微生物组对长期刈割的响应与叶-根性状变异模式有关

  长期刈割可造成天然草地植物的矮化,从而导致草地生产力降低和草地生态系统功能退化。作为植物的第二基因组,植物微生物组在植物对抗扰动的过程中发挥着关键作用。但是,目前对于长期刈割及其引起的植物功能性状变异如何影响草地植物的相关微生物组仍缺乏系统性理解。 

  中科院植物所白文明研究组基于内蒙古多伦恢复生态学试验示范研究站的长期刈割试验平台,以11种优势多年生植物为对象,研究了叶片和根系细菌群落对连续17年刈割的响应特征,并分析了长期刈割、叶片-根系细菌群落、叶-根性状之间的关系。研究发现,叶和根性状均呈现显著的种间变异,但只有叶性状在长期刈割后发生了种内变异。与之类似,叶片细菌群落相对于根系细菌群落而言对长期刈割更加敏感,但受到宿主物种的影响较小;而根系细菌群落结构主要由宿主植物的物种决定,对长期刈割的响应较弱。根性状对根系细菌的群落结构具有重要的指示作用,其中根组织密度是不同植物根系细菌群落结构差异的关键驱动因子。长期刈割造成的叶和根细菌群落组成变化主要由放线菌门的比例升高所导致,同时叶片细菌群落对长期刈割的高敏感性与叶片在刈割影响下大量富集来自土壤中的放线菌密切相关。该研究结果表明,植物微生物群落对长期刈割的响应程度与特定的植物分室及其功能性状有关,这使得对人类活动影响下复杂植物群落中叶片-根系微生物组与叶-根功能性状之间的关系有了更加深刻的理解。 

  该研究成果于424日在线发表于国际学术期刊Functional Ecology。植物所助理研究员白刃为该论文的第一作者,白文明研究员为通讯作者。澳大利亚墨尔本大学和北京大学的合作者参与了研究。该研究得到了国家自然科学基金的资助。 

  文章链接: 

  https://doi.org/10.1111/1365-2435.14343 

  (植被生态实验室供稿) 

草地植物叶-根细菌群落结构对长期刈割的响应及其与叶-根功能性状的关系 


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