不同根序的解剖特征差异塑造了草本单子叶植物和双子叶植物独特的根系经济结构（即根系在养分吸收、水分输送等方面的功能特性）

《Journal of Ecology》：Anatomical trait variation across root orders shapes the distinct root economics space of herbaceous monocots and dicots

根系解剖特征与次生生长对单子叶/双子叶植物根经济空间的影响研究，揭示单子叶根系性状协调一致，而双子叶因次生生长导致根长与菌根共生负相关，皮层比例成为主要调控因子，次生生长改变二者关系。

　　

摘要

1. 基于性状的根系经济学框架为理解不同物种的营养吸收策略提供了有用的工具。然而，根系分支顺序中的解剖学特征差异如何影响根系经济学空间，目前仍知之甚少。
2. 我们测量了温带草原上32种多年生草本单子叶植物和双子叶植物吸收根的资源经济学特征及解剖学性状，并研究了不同根系顺序之间的性状协调性，以深入了解草本植物的营养吸收策略。
3. 研究发现，根横截面中皮层比例的差异导致了草本植物不同根系顺序之间的根系经济学空间变化。在单子叶植物中，由于缺乏次生生长，不同根系顺序之间的性状协调性相对一致。具体而言，根与丛枝菌根（AM）真菌的协作程度是根系性状变化的主要维度，这一程度由根横截面中皮层的比例调节。相比之下，双子叶植物的不同根系顺序之间的性状协调性存在显著差异，这主要是由于次生生长造成的。在双子叶植物的低阶根中，菌根定植率与特定根长无关，但与根氮（N）含量在主成分轴上呈负相关。这些关系似乎是由于与固氮细菌的根际共生作用削弱了根系经济学空间中的经典协作梯度。重要的是，我们的结果表明，在双子叶植物中，菌根定植率与皮层比例的相关性比与根直径的相关性更强。因此，双子叶植物高阶根的次生生长将根长与菌根定植率之间的经典权衡关系转变为正相关。
4. 总结：我们的研究揭示了单子叶植物和双子叶植物在不同根系顺序中的营养吸收策略差异，强调了根系解剖学性状在塑造根系经济学空间中的关键作用。这些发现为理解根系解剖学性状如何预测植物策略提供了宝贵见解，并为探索根系解剖结构对植物和生态系统功能的潜在影响奠定了基础。

利益冲突声明

Johannes H. C. Cornelissen是《生态学杂志》（Journal of Ecology）的副主编，但他未参与本文的同行评审和决策过程。