亚林所科研团队在解析干旱对新碳分配策略的影响方面取得新进展

　　5月5日，亚林所天然林生态研究团队在国际权威期刊Journal of Ecology（中科院一区top期刊，影响因子5.4）上发表了题为“Drought Decreases Carbon Flux but Not Transport Speed of Newly Fixed Carbon from Leaves to Sinks in a Giant Bamboo Forest（干旱降低大型克隆植物毛竹新碳固定量但不影响从源到库的传递速度）”的研究论文。以干旱5年毛竹为研究对象，采用原位同位素标记法，首次量化了干旱对亲代毛竹新碳分配和资源共享策略。这一研究发现为揭示大型克隆植物群体抗旱策略和干旱诱发树木死亡机制奠定基础。
　　在全球气候变化背景下，高强度干旱现象的频繁发生导致了树木死亡的不断加剧。干旱一方面影响新碳同化进程，对碳水化合物的形成造成直接影响，另一方面通过改变碳水化合物在植物各组织和器官间的分配格局对树木成活率、抗旱性及后续恢复产生间接影响。植物存活率与碳水化合物的供需关系密切，植物新碳分配到各组织器官的量取决于形态、生理或环境因子。然而，干旱如何影响克隆植物新合成碳水化合物的分配、运输、存储及共享研究不足。
　　毛竹是我国重要的人工林资源，在践行“以竹代塑”和亚热带区域碳平衡方面起着重要作用。毛竹地下系统是相互连接的网络结构，其新碳水化合物的运输、分配和转化不仅仅在植株组织之间，而且发生在不同分株之间，其共享策略对毛竹抵御干旱胁迫有重要意义。研究从分株距离、分株年龄、功能碳库、土壤碳组分等角度阐明干旱影响新碳分配格局但不影响新碳运输速率，地下新碳水化合物的分配比例取决于干旱下根系功能与其性状可塑性间的权衡，根系在碳需求较低时优先消耗贮存的碳水化合物。这一结果也验证了毛竹在干旱条件下以牺牲生长的方式优先存储，优先自给少量共享的保守策略，实现毛竹群体抗旱。研究结果对理解大型克隆植物群体抗旱机制和灾后竹林经营管理具有重要意义。
　　亚林所葛晓改研究员为第一作者，亚林所周本智研究员、台州学院于飞海教授、瑞士联邦森林雪和景观研究所李迈和研究员为共同通讯作者。该研究工作部分相关成果发表在Frontiers in Plant Science（2024）和Science of the Total Environment（2022）。研究工作得到中国林科院院基金（CAFYBB2020ZE001）和国家自然科学基金项目（32071756）的资助。（葛晓改）
　　　　中国林科院 　2025-05-08

关键词 毛竹  干旱  树木死亡机制  植物新碳分配  大型克隆植物群体  抗旱机制  图片