成都生物所在根系分泌物调控亚高山森林优势种更新的研究中获进展

　　

 根系分泌物是植物活根系释放到根际环境中的多种有机物与无机离子的统称，主要包括一些组成丰富的低分子有机物和质量占比高的生物大分子，植物可以通过根系分泌物来调节土壤生态系统。近年来，根系分泌物在调节土壤生物地球化学循环以及根系-土壤-微生物相互关系中的重要作用已受到了广泛关注。然而，前人研究主要关注根系分泌物的地下生态学效应，却忽略了根系分泌物对地上植被动态的反馈，目前根系分泌物对植被更新的调控作用研究仍然十分匮乏，这极大地限制了我们对植物群落演替中根际生态潜在调控机制的进一步认识。 

 基于此，中国科学院成都生物研究所森林生态过程与调控项目组刘庆研究团队，采集西南亚高山森林不同演替阶段（草地-灌丛-森林）优势植物根系分泌物，通过开展温室盆栽实验以探究根系分泌物添加处理对亚高山森林优势树种（云杉、红桦和白桦）种子萌发和幼苗生长的影响及潜在机制。研究发现：（1）不同演替阶段根系分泌物对优势树种种子萌发和幼苗生长具有显著且差异化的影响，例如草本植物根系分泌物促进了云杉种子萌发和幼苗生长，但抑制了红桦和白桦种子萌发和幼苗生长（图1）；（2）相比土壤性质和真菌群落，土壤细菌群落对亚高山森林优势树种幼苗生长的贡献更大（图2）；（3）根系分泌物对优势树种幼苗生长的影响主要由土壤细菌群落介导（图3）。上述结果通过整合和评估根系分泌物这一被低估的地下参数，在探索森林演替机制方面进一步推进了前人的研究成果，强调了根系分泌物在森林演替过程中的重要作用。 

 相关研究结果以“Effects of plant root exudates at different successional stages on the seed germination and seedling growth of subalpine dominant tree species”为题，在线发表于国际期刊《Geoderma》。论文第一作者为成都生物研究所助理研究员刘佳，通讯作者为刘庆研究员。本研究得到了国家自然科学基金（31971637，32201529，41930645）、四川省科技计划项目（2022NSFSC1744，2022YFS0485）和中国博士后科学基金（2022M723080）的联合资助。 

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　　图1  根系分泌物对优势树种种子萌发和幼苗生长的影响

　　图2  土壤性质、细菌和真菌群落对优势树种种子萌发和幼苗生长的相对贡献

　　图3  根系分泌物通过调控土壤性质、细菌和真菌群落对优势树种种子萌发和幼苗生长的影响