青藏高原植物根系解剖性状与功能适应机制研究揭示高寒环境下的独特策略

本研究针对极端环境下根系性状协调机制未明的科学问题，由研究人员开展青藏高原典型物种吸收根解剖性状与功能关联研究。发现高寒草地根系功能由根径及解剖性状主导（而非全球普遍的SRL策略），揭示管系结构与活性养分吸收（比根呼吸）、皮层结构与养分挖掘（根系分泌速率与酸性磷酸酶活性）的独特适配机制，为极端环境植物功能预测提供解剖学依据。

　　

在青藏高原这一独特的高寒环境中，植物根系展现出与众不同的形态与功能配置。研究表明，根系性状（尤其是解剖性状）支撑着植物生存与适应所需的关键功能，但极端环境下的根系性状协调机制仍待揭示。

研究人员将根系的觅食（foraging）、吸收（uptake）和挖掘（mining）功能与高原典型物种吸收根的解剖特征相关联，并与全球其他地区进行对比。结果发现：在高寒草地生态系统中，根系功能主要由根直径及其相关解剖性状所驱动，而非像全球普遍模式那样由比根长（specific root length, SRL，表征根系觅食能力）主导。

具体而言，表征主动养分吸收活性的比根呼吸（specific root respiration）与根维管系统中导管的大小和数量密切相关；而表征养分挖掘能力的根系分泌速率和酸性磷酸酶活性（acid phosphatase activity）则与皮层细胞大小和层数有关。这些解剖层面的适应策略明显区别于以降低构建成本、通过提高SRL促进养分获取的全球模式。

该研究揭示了高寒环境下独特的根系形态与功能组合，强调了细胞解剖结构在塑造极端环境中植物功能方面的重要作用。