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谢路路助理研究员在温带森林根系分泌物-微生物互作机制研究中取得新进展
作者: 长白山站 更新时间: 2025-09-19

自然环境下,森林内部的光环境是动态变化的,探究动态光对植物的影响也是当前林业研究的关键点。光作为植物进行光合作用的重要能量来源,同时也是植物生长和发育的重要调节因子,很大程度上决定了林下树种幼苗的存活和生长。然而,伴随全球变暖,极端干旱导致的树木死亡会改变森林冠层结构,导致林内光环境发生变化,共同影响着林下树种幼苗。因此,亟需研究植物在动态光环境下的生长发育及植物如何响应干旱和动态光耦合环境。理论上,植物可以通过调整自身功能性状,也可以通过根系分泌物-微生物互作机制来适应外界环境变化。因此明确树木如何适应干旱与动态光的交互作用,成为理解和预测森林生态系统功能对气候变化响应的关键。但是,目前大多数研究主要关注根系分泌物-微生物互作对干旱的响应,忽略了同时存在的光及与干旱交互影响,然而根际过程如何响应其耦合关系尚不清楚。

基于此,中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态系统管理团队选择温带森林典型代表树种蒙古栎—高抗旱性(Quercus mongolica)和紫椴—低抗旱性(Tilia amurensis)幼苗作为主要研究对象,通过室内控制实验,研究其生长和生物量分配、根系分泌物和根际微生物群落对干旱和动态光的协同响应特征。在极端干旱和高光稳态条件下,两种植物幼苗的生长受到抑制,但高光动态能够缓解高光稳态的副作用。极端干旱处理下,根系分泌物组分在动态光和稳态光之间差异显著,有机酸和碳水化合物是决定根际微生物群落变化的主要分泌物成分。根系分泌物与根际微生物之间存在特异性相关关系,特定的根系分泌物组分会招募特异性微生物菌群(如Actinobacteriota)以适应干旱和动态光环境。以上结果表明,根系分泌物和微生物互作提高了幼苗生长和抗逆性,强调了植物与微生物之间的共生关系对植物适应未来气候变化的重要性。该研究为促进森林更新与森林生态系统功能提升提供了重要科学依据。

研究结果以“Variation in seedling growth,root exudates and rhizosphere microbial communities of two temperate tree species under fluctuating light and extreme drought” 为题发表于Plant and Soil。沈阳生态所特别研究助理谢路路为第一作者,王庆伟研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学优秀青年基金、中国科学院BR计划、博士后面上基金等项目支持。

论文链接:https://doi.org/10.1007/s11104-025-07878-6



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