拔尖计划学生蒋璐冰同学以第一作者在《Land Degradation & Development》发表拔尖成果

我院2016级生态学专业学生蒋璐冰同学拔尖计划研究成果“Root system plays an important role in responses of plant to drought in the steppe of China”以第一作者在《Land Degradation & Development》发表文章。

除气候外，土壤质地也能影响土壤水分的运动与分布，对植物的干旱相关功能属性产生影响。然而，以往对植物功能属性的研究主要关注气候导致的水分亏缺，而对土壤导致的水分亏缺关注较少。本研究基于样带调查数据，以中国北方温带草地上分属三个功能类群（须根系C₃植物、须根系C₄植物、直根系C₃植物）的12种广布植物为研究对象，研究了干旱指数和土壤质地对植物功能属性的影响。

在研究关注的物种中，须根系C₄植物的根长较短，与须根系C₃植物和直根系C₃植物都有显著差异(图2)。

图2 三个功能类群的根长分布

随干旱指数的增加，须根系C₄植物与直根系C₃植物/须根系C₃植物的功能属性响应相反。研究发现，干旱对须根系C₃植物的总生物量、地上生物量和株高的影响都强于对直根系C₃植物和须根系C₄植物（图3），而对主要由须根系C₃植物组成的科（禾本科）的影响也强于对主要由直根系C₃植物组成的科（菊科、豆科和蔷薇科）（图4）。

图3 干旱指数对须根系C₃、须根系C₄和直根系C₃植物功能属性的影响

图4 干旱指数对禾本科、菊科、豆科与蔷薇科植物功能属性的影响

研究还对比了影响各功能类群植物的功能属性的因素，结果表明，干旱对所有功能类群植物的功能属性均有影响，对须根系C₃植物的影响尤为明显。土壤质地对大多数植物功能属性的影响不显著，但须根系C₃植物和直根系C₃植物表现出了随土壤质地变粗的根长增长。

研究表明，植物根系可能在植物的干旱响应中非常重要，除气候外，土壤质地也会对植物生长产生影响，需要在未来研究中被考虑。

北京大学城市与环境学院2020级研究生蒋璐冰为第一作者，刘鸿雁教授为论文通讯作者。该成果获得国家重点研发计划（2016YFC0500701）和拔尖人才培养计划等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/ldr.3930

第一作者简介

蒋璐冰，北京大学城市与环境学院2016级本科生，生态学专业，2017年6月加入拔尖计划基地，师从刘鸿雁教授开展科研训练。毕业后保送至北京大学城市与环境学院攻读生态学硕士学位。

指导教师简介

刘鸿雁，北京大学博雅特聘教授，主要从事植被生态学与生态遥感、第四纪生态学与全球变化等研究，国家杰出青年科学基金获得者，德国洪堡学者，国家自然科学基金重大项目课题负责人、国家自然科学基金中以合作项目负责人等。