热带森林树种响应降水格局变化研究获进展

近日，中国科学院华南植物园植被与景观生态学研究组在国家自然科学基金等项目的资助下，研究揭示了热带森林树种响应降水格局变化的水分养分机制。相关成果发表于《农业与森林气象学》（Agriculturaland Forest Meteorology）和《植物与土壤》（Plantand Soil）。

在全球气候变化背景下，热带森林树种将遭遇降水格局变化的挑战，包括雨季的推迟和极端降雨事件，这不仅对土壤水分和养分循环产生影响，还将改变植物的水分和养分的吸收和利用策略。热带地区普遍存在的高风化土壤导致磷素匮乏，而降水格局的变化可能进一步加剧这一问题。在这种双重压力之下，植物的水分和养分响应机制亟需关注。

该研究依托小良热带海岸带生态系统定位研究站的热带次生林“降水格局变化”试验平台，以四种优势树种竹节树（Caralliabrachiata）、丛花山矾（Symplocospoilanei）、鹅掌柴（Scheffleraheptaphylla）以及楝叶吴萸（Tetradiumglabrifolium）为研究对象，探究了这些树种的水分吸收来源，分析了土壤和叶片磷组分在季节性降水处理下的变化，揭示了优势树种在降水格局变化处理下的水分和养分的响应机制。

研究结果显示，在雨季推迟的情况下，树木明显增加了对地下水的利用；而在雨季增雨的情况下，树木则主要从40-60cm深度的土层吸收水分，减少了对0-40cm浅层土壤水分的吸收。此外，土壤磷组分对降水格局变化的响应比土壤总磷含量更为敏感。

雨季推迟处理显著降低了土壤中可利用磷的含量，而雨季增雨处理则提升了土壤pH值和NH₄⁺-N含量。降水格局变化通过影响土壤理化性质和磷组分含量，间接影响了叶片磷组分的重新分配以及光合作用中氮、磷养分的利用效率，这些变化最终影响了植物的光合速率。此外，不同的优势树种展现出各自应对环境水分可利用性变化的适应策略。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2024.110138

https://doi.org/10.1007/s11104-024-06774-9

小良热带海岸带生态系统定位研究站降水格局变化试验平台布局及采样时间。

降水格局变化对优势树种水分吸收及其生理特征的影响。

降水格局变化对土壤和叶片磷组分动态及其特征的影响。本文由研究团队供图