荒漠優勢植物對干旱區主要生境因子變化響應策略研究

　　地下水和其中的養分維持著荒漠深根植物的生存。在種子萌發后立即進行根系的快速伸長是荒漠深根植物獲得深層水源和養分以避免水養脅迫的關鍵。然而，在荒漠深根植物根系到達地下水之前，幼苗對表層土壤中水分和養分的響應策略是怎樣的，相關研究較少。荒漠生態系統的氮（N）富集具有施肥效應，而干旱會限制土壤養分的移動，兩者的交互作用對荒漠深根植物的影響缺乏關注。

　　中國科學院新疆生態與地理研究所荒漠與綠洲生態國家重點實驗室研究員曾凡江團隊，以塔克拉瑪干沙漠南緣的優勢固沙植物駱駝刺和沙拐棗幼苗為研究對象，系統地研究了兩種植物在模擬N沉降和水分脅迫條件下的生存策略。

　　研究發現，N素和水分獨立或交互地影響著兩種植物幼苗的光合作用、耐旱性、形態特征以及器官間生物量和養分的分配模式。增加的N輸入通過提高根系的生物量，增強了駱駝刺對N和P的吸收能力，從而適應了干旱。對于沙拐棗而言，適量的N添加通過提高水分利用效率、超氧化物歧化酶、亞硝酸鹽還原酶活性，增強了沙拐棗的抗性，可溶性蛋白在其中發揮了重要作用。

　　研究表明，適量的N添加可以緩解兩種植物的干旱脅迫。荒漠深根植物幼苗對N富集和干旱的響應涉及地上和地下功能性狀的相互依賴，更多的生物量和養分被分配給細根，用以吸收匱乏的資源。

　　該研究有助于進一步認識和理解荒漠深根植物幼苗的水分利用途徑和養分響應策略，并為全球變化背景下干旱區植被退化機制和修復技術研究及荒漠生態系統的優化管理提供了重要依據。相關研究成果分別以Nitrogen application mitigates drought-induced metabolic changes in Alhagi sparsifolia seedlings by regulating nutrient and biomass allocation patterns和Involvement of soluble proteins in growth and metabolic adjustments of drought-stressed Calligonum mongolicum seedlings under nitrogen addition為題，發表在Plant Physiology and Biochemistry和Plant Biology上。

N添加和水分狀況對駱駝刺（左）和沙拐棗（右）養分分配的影響