氮磷添加诱导杉木细根与菌根解耦并促进其“自主获取”养分策略

本研究针对林分发育过程中土壤养分限制变化如何影响植物养分获取策略这一科学问题，由国内研究人员通过多龄级杉木林的氮磷添加实验，揭示了养分添加促使杉木从依赖菌根共生（outsourcing）转向自主养分获取（do-it-yourself）的策略转变，为全球变化背景下森林碳分配机制和土壤养分管理提供了重要理论依据。

　　

随着林分发育，土壤养分限制条件会发生改变，但养分获取策略是否对养分限制保持敏感仍不明确。研究人员在七个不同林龄的杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林中开展了野外氮（N）、磷（P）添加实验。通过土壤钻芯法和内生长芯法测定了细根生物量与生产力，采用墨醋染色和膜过滤技术确定了菌根定殖率和菌丝长度，同时挖掘完整细根进行功能性状分析，并使用TOC分析仪测定了根系分泌物的碳浓度。

结果发现：随林龄增加，细根生物量和生产力下降，而菌根定殖率和根系分泌物增加。经过两年氮磷添加后，早期林分（<21年）的细根生物量和生产力降低，晚期则升高；菌根定殖率和菌丝长度密度普遍下降，但形态性状无显著变化；氮添加使根系分泌物增加，磷添加则无显著影响。

在对照组中，杉木的养分获取策略从幼龄林的“自主获取”（依赖细根生物量和生产力）逐渐转变为成熟林的“外包策略”（与菌根真菌协作）。养分添加在早期林分中降低了细根生物量和生产力，在晚期林分中则提高了这些指标，同时各龄级菌根共生均受到抑制。这些转变表明，养分添加通过维持较低但足够的生物量，促进了杉木采用“自主获取”策略。该研究深化了人们对植物-土壤互作中碳分配机制的理解，并为全球变化背景下的土壤养分管理提供了科学见解。