Functional Ecology|我院彭少麟教授团队揭示植物功能性状的两个主要维度对植物—AMF互作响应调控新理论

多数陆生植物能与丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）共生。植物地下碳分配与AMF介导的菌根响应因物种和环境而异，但其是否及如何受植物功能性状调控尚不明确。为此，本研究利用13C同位素标记，对四种禾本科植物施加四种降水水平与AMF接种处理，以探究植物经济谱（PES）中的功能策略能否有效预测地下碳分配与菌根响应。

图1  四种植物叶、根性状及其在主成分分析前两轴的分布情况。深色圆点代表每种植物的性状中心值，浅色圆点代表每株植物个体的性状值（n = 5）。

结果表明，植物功能性状的两个主要维度对植物–AMF互作具有差异化调控作用：第一维（PC1）与“保守–获取”策略高度一致，是预测植物地下碳分配及其对降水敏感性的关键。第二维（PC2）以比根长（specific root length, SRL）的变化为主，反映植物“菌根协作”策略，是预测菌根响应及其对降水敏感性的主要指标。路径分析表明这些性状既可直接影响该共生关系，也可通过影响AMF群落组成产生间接作用。

图2  降水梯度、植物功能性状两维度对植物地下碳分配、AMF群落结构和菌根响应的路径分析。图（a）MNR、（c）MPR和（e）MGR为潜变量。箭头的粗细和数值表示路径强度（橙色实线：正向，蓝色实线：负向，灰色虚线：无显著关系）。R2为决定系数。图（b）（d）和（f）分别为MNR、MPR和MGR对应的总效应条形图。每个潜变量总效应以均值±标准误表示（n=500）。

因此，物种在植物经济谱轴上的位置可为预测植物碳分配和菌根响应提供理论依据。通过揭示降水对功能性状–菌根共生耦合的调控作用，本研究为预测环境变化下的植物–AMF互作响应提供了新的理论框架。

该成果以“Plant economics traits predict plant carbon allocation and responsiveness to arbuscular mycorrhizal fungi under varying precipitation”为题发表在生态学经典期刊Functional Ecology上。我院博士研究生赵恒君和生态学院廖慧璇副教授为论文共同第一作者，彭少麟教授为通讯作者，荷兰生态研究所（NIOO-KNAW）的Arjen Biere为共同作者。该研究得到了南岭国家公园生物多样性综合科学调查（2025267）、国家重点研发计划2022YFF0802300和国家自然科学基金委（NSFC 32071530）等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1111/1365-2435.70340