東北地理所在揭示沼生植物對水和氮脅迫的適應策略方面取得重要進展
植物生態化學計量學主要研究植物器官碳（C）、氮（N）、磷（P）等元素含量的計量特征以及它們與環境因子之間的關系。以往的濕地植物生態化學計量學研究大多集中在正常環境狀況下單一器官的元素濃度響應上，很少延伸到脅迫條件。水脅迫(干旱/淹水脅迫)和養分脅迫是濕地植物面臨的主要脅迫，且與植物生態化學計量密切相關。葉、莖和根作為植物的主要器官，其生態化學計量在環境脅迫下如何響應及是否存在協同作用并不清晰。同時，由于不同物種對水和營養的耐受性不同，可能導致其生態化學計量的響應也不同。因此，從生態化學計量學的角度探索植物在逆境下的適應策略是一個重要但尚未被充分探索的研究課題，多物種和多器官的綜合研究將為揭示濕地植物適應機制提供重要參考。
東北地理所濕地生態系統管理學科組研究人員以毛薹草等6種沼生草本植物為研究對象，通過模擬水和氮脅迫來揭示濕地植物對脅迫環境的營養適應策略。研究結果表明：水和氮脅迫下，植物各器官C濃度保持穩定，N濃度呈上升趨勢。交互作用僅僅促進了植物地上部分N濃度的積累。個別植物也通過改變器官C濃度來適應水脅迫，通過調節根系N濃度來適應干旱/淹水與高氮的聯合脅迫。同時，植物也通過協同葉和莖的N元素及葉和根的P元素來適應上述脅迫。綜合分析表明水體氮脅迫對器官元素濃度的影響大于水脅迫，物種屬性決定器官的C:N:P比率。上述發現揭示了養分在不同器官間的分配和協同是植物適應逆境脅迫的重要策略。另外，隨著氮沉降和農業氮肥施用量的增加，水體氮可能是濕地植物生長不容忽視的脅迫源，而物種屬性在接下來的管理措施中應給予足夠的重視。
研究成果近期在線發表于環境科學領域Top期刊Science of the Total Environment上，由濕地生態系統管理學科組碩士研究生周夢蝶（第一作者）和婁彥景研究員（通訊作者）等共同完成。該研究得到國家自然科學基金(No.42171065，41671109和41371107)等項目的資助。
論文信息及鏈接如下：Mengdie Zhou, Xianglong Jin, Ming Jiang, Xianguo Lü, Yanjing Lou. 2023. Helophytes adapt to water and N-enrichment stresses by adjusting and coordinating stoichiometry characteristics in main organs. Science of The Total Environment, 898, 165538. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165538.
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