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森林貧瘠林冠中附生維管植物的自我救贖：葉片養分重吸收效率及調控策略
全球范圍內，高達31000余種附生維管植物(以下簡稱“附生植物”)生長于營養極端貧瘠的林冠生境，由于其多數物種與地面土壤缺少直接連接，通常面臨著比陸生植物更為嚴峻的氮磷限制。
現有研究表明，葉片營養重吸收是陸生植物應對環境養分脅迫的重要機制之一，即通過將養分從衰老葉片轉移至儲存器官或生長組織，延長營養元素的體內存留時間，提高養分利用效率，降低植物對外界養分的依賴。鑒于此，我們合理推測，附生植物可能更加依賴于營養重吸收途徑，以應對林冠環境更為嚴苛的營養脅迫。但由于附生植物獨特的生境、接近途徑和規范性采樣限制，其葉片氮磷重吸收效率、過程和控制策略仍處于黑箱狀態，缺乏足夠的實驗數據予以闡明。
中國科學院西雙版納熱帶植物園恢復生態學研究組碩士研究生劉彥在李蘇副研究員的指導下，與合作者共同選取云南哀牢山亞熱帶森林10種涵蓋多個類群的附生維管植物，分別采集并測定其成熟葉和衰老葉N、P及δ15N含量，并整合少量可用文獻數據，探討了熱帶和亞熱帶森林附生植物的營養限制類型、氮磷重吸收效率及其控制策略。結果表明：1)相比熱帶森林附生植物主要受P限制，哀牢山附生植物群落主要受N限制，同位素分析顯示其可能源于當地環境有效磷較高而導致的氮的相對缺乏;2)哀牢山附生植物基于單葉的氮磷重吸收效率分別約為63%和68%，明顯高于基于單位質量和面積的重吸收效率，但與全球尺度的陸生植物相似;3)附生植物葉氮磷重吸收在熱帶地區受化學計量和養分限制策略共同控制，而在哀牢山，其或由兩種策略共同控制，或僅由化學計量策略控制;4)其氮、磷重吸收均受功能群類型顯著影響，但對前者解釋程度顯著更高;5)葉片重吸收中δ15N變化反映養分變化狀況，且具物種特異性。
該研究首次詳細揭示森林附生維管植物的葉片養分重吸收特征及控制策略;但與預期不同，初步發現葉片養分重吸收效率及其控制策略在附生和陸生類群應對環境營養脅迫中具有普適性，這為理解附生植物如何適應林冠環境并維系生物多樣性格局提供了重要證據。相關結果以Leaf nutrient resorption of vascular epiphytes isregulatedby stoichiometry and nutrient limitation control strategies為題發表于學術期刊Plant Cell & Environment上。
該研究得到國家自然科學基金和云南省興滇人才計劃的資助，以及哀牢山生態站和生物地球化學實驗室的大力支持。
圖1哀牢山10種附生維管植物的成熟葉和衰老葉
圖2附生植物葉片養分重吸收變量的相關性
圖3葉片養分的絕對重吸收比率(resorbed N:P)與成熟葉N:P比值(Nm:Pm)的線性回歸
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