The stoichiometric decoupling of leaf Ca to K and Mg is driven by their differential responses to climate

IF 3.4 3区生物学 Q1 PLANT SCIENCES

Plant Biology Pub Date : 2026-09-17 Epub Date: 2026-07-02 DOI:10.1111/plb.70249

J. Chen, Z. Shi, D. Ding, X. Lin, J. Wang, Q. Meng, W. Han

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Abstract

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叶片钙与钾和镁的化学计量解耦是由它们对气候的不同响应驱动的。

全球气候变化加剧了世界范围内的极端高温和干旱事件。叶片钾(K)、钙（Ca）和镁（Mg）对维持植物生理功能和抗逆性至关重要。然而，这三种元素在植物体内的大尺度分布、化学计量关系和未来气候变化动态尚不清楚。基于气候和土壤变量和CMIP6未来气候数据，研究了中国木本被子植物叶片K/Ca/Mg浓度及其化学计量特征的时空变化及其潜在驱动因素。研究发现，叶片K和Mg浓度从东南向西北呈上升趋势，主要受降水调节，土壤的贡献有限。叶片钙含量在华中地区达到峰值，且与温度和降水呈单峰关系，干旱和寒冷通过限制蒸腾作用来减少钙的吸收。叶片K和Mg在全国范围内呈强耦合，而Ca仅在湿润和温暖地区与之耦合，在干旱和寒冷地区与之脱钩。在未来气候条件下，基于情景的预测表明，叶片K-Ca-Mg的总体格局和关系可能与当前相似，而叶片Ca浓度可能会增加，并与叶片Mg逐渐脱钩。这些发现有助于我们了解木本植物的营养适应策略，并为评估全球变化下森林养分循环和生产力的潜在变化提供重要见解。

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来源期刊

Plant Biology 生物-植物科学

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3 months

期刊介绍： Plant Biology is an international journal of broad scope bringing together the different subdisciplines, such as physiology, molecular biology, cell biology, development, genetics, systematics, ecology, evolution, ecophysiology, plant-microbe interactions, and mycology. Plant Biology publishes original problem-oriented full-length research papers, short research papers, and review articles. Discussion of hot topics and provocative opinion articles are published under the heading Acute Views. From a multidisciplinary perspective, Plant Biology will provide a platform for publication, information and debate, encompassing all areas which fall within the scope of plant science.