Ecology | 氮磷循环的相互作用促进磷的吸收并解释植物生长的协同效应
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植物的生长经常受到氮(N)和磷(P)的共同限制。植物可能利用一种元素来获取另一种元素(例如,用N交换P,用P交换N),这可能解释了植物生长的协同效应对NP添加的响应。该研究在南非一个66年NP添加的草地进行试验,共设置4个N添加梯度,包含添加P与不添加P处理。在过去的66年里,我们研究了地上净初级生产量(ANPP)对N和P添加的响应。此外,我们还测试了磷酸酶活性和植物对P的吸收是否依赖于N的有效性,反之亦然,非共生固N量和植物对N的吸收是否依赖于P的有效性。我们期望这两种元素的相互作用能够促进养分获取过程,并在NP添加时促进植物生长的协同效应。研究表明,在1951年至2017年期间,ANPP存在N和P的共同限制,但随着时间的推移,对NP添加的效应逐渐减弱。在2017年,与只施N处理相比,同时施用NP磷时,地上P储量、丛枝菌根真菌的相对rRNA丰度和土壤有机P储量均随施N量的增加而增加。此外,N添加增加了磷酸酶活性,这表明植物利用N从有机底物中获取P。相比之下,地上N储量和非共生固N量没有因P添加而发生显著变化。综上所述,我们的结果表明,用N交换P可能有助于植物生长的协同效应。植物利用N添加来调动和吸收有机底物中的P,诱导更强的P循环,并降低植物群落对外部养分输入的敏感性。后者可以解释为什么协同限制的迹象随着时间的推移而减少,而这通常在短期养分添加试验中被忽略。
https://doi.org/10.1002/ecy.3003
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