在缺磷环境中，菌根植物释放羧酸盐作为一种养分获取策略

IF 5.6 1区环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY

Journal of Ecology Pub Date : 2025-06-13 DOI:10.1111/1365-2745.70078

Xiao Wang, Li Yan, Kosala Ranathunge, Lele Liu, Weihua Guo, Paul Dallongeville, Zhijian Mou, Haibin Kang, Hans Lambers

引用次数: 0

摘要

植物以不同的方式获取磷，包括利用特殊的根结构，如丛枝根和菌根共生。然而，菌根真菌从严重缺磷土壤中获取磷的效率较低；然而，许多菌根植物在这样的环境中茁壮成长。因此，我们研究了哪些营养获取和利用策略可以使这些物种在这些栖息地中持续存在。我们选择了19种（来自菌根和非菌根科）来自澳大利亚西南部的贫磷环境。测量了叶片元素浓度，包括P、氮(N)和锰（Mn），以及N和碳(C)的稳定同位素，以探索可能的养分获取和利用策略。叶片Mn浓度（[Mn]）作为根释放羧酸盐的代表。随后，进行了温室试验，测定了所选树种幼苗在营养液中根羧酸盐的释放量。大多数具有高叶片[Mn]的菌根植物显示出大量的根羧酸释放，这可以调动土壤中的P和Mn，就像大多数具有特殊簇根的非菌根Proteaceae一样。丛枝菌根种的叶片[N]和[P]高于簇根种和外生菌根种。丛枝菌根植物的负δ15N显著高于其他菌根植物，表明它们吸收了更多的无机氮，而丛根非菌根植物的正δ15N表明它们吸收了更多的有机氮，紫金桃科植物的负δ13C值更小，叶片[Mn]在干燥的地方更高，表明它们具有更高的水分利用效率。它们较高的叶片[Mn]表明光合作用的减少比叶片生长少，提供了更多的碳盈余，这些碳以羧酸盐的形式从根部释放出来。合成。许多菌根植物很可能依赖于根羧酸盐的释放来获取磷。丛枝菌根物种比丛枝菌根物种表现出更保守的养分利用策略，叶片磷含量更高，获取的无机氮更多，这支持了非菌根物种不仅在获取磷方面效率更高，而且在利用磷方面效率更高的论点；它们的δ15N值表明它们获得了更多的有机氮。

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Carboxylate release as a nutrient-acquisition strategy in mycorrhizal plant species in phosphorus-impoverished environments

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期刊介绍： Journal of Ecology publishes original research papers on all aspects of the ecology of plants (including algae), in both aquatic and terrestrial ecosystems. We do not publish papers concerned solely with cultivated plants and agricultural ecosystems. Studies of plant communities, populations or individual species are accepted, as well as studies of the interactions between plants and animals, fungi or bacteria, providing they focus on the ecology of the plants. We aim to bring important work using any ecological approach (including molecular techniques) to a wide international audience and therefore only publish papers with strong and ecological messages that advance our understanding of ecological principles.