揭示叶菌在全球变化背景下调节叶片光合作用中的作用

《Journal of Ecology》：Unveiling the role of foliar fungi in mediating leaf photosynthesis under global change

氮沉降和降水变化影响陆地生态系统叶光合作用及碳封存，叶面真菌通过调节氮含量、真菌多样性及气孔导度影响光合速率。长期野外试验和盆栽真菌抑制剂实验表明，氮水添加提高优势物种光合能力，而叶面真菌多样性降低与光合增强相关，真菌去除显著提升光合速率。

　　

摘要

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1. 全球氮（N）沉降以及降水模式的变化深刻影响着陆地生态系统中的叶片光合作用和碳封存。叶面真菌作为叶片表面的关键微生物群落，可能同时影响多种叶片功能。然而，叶面真菌在响应氮和水分增加时对叶片光合作用的具体影响机制仍不明确。
2. 本研究在高山草甸中进行了长期野外实验，并通过盆栽实验进行了补充研究，量化了氮和水分增加对两种优势物种叶片光合作用及叶面真菌群落的影响。
3. 研究发现，在氮和水分共同作用的情况下，两种优势物种（Carex alatauensis 和 Leymus secalinus）的光饱和二氧化碳同化能力（A_sat）显著提高。此外，氮和水分的增加显著提高了叶片中的氮含量，这降低了叶面真菌的多样性，增强了气孔导度，最终提高了A_sat值。重要的是，杀菌剂实验表明去除叶面真菌可以改善A_sat值，这凸显了较高叶面真菌多样性对叶片光合作用的负面影响。
4. 我们的研究结果表明，叶面真菌在资源富集条件下调节植物的光合作用响应。这些发现扩展了人们对叶面真菌如何在全球变化背景下调节叶片光合作用和植物生长的机制理解，为了解微生物在资源变化条件下对光合作用的调控提供了新的见解。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能会影响本文所述的研究结果。