????植被原生演替機制是生態(tài)學的核心科學問題。原生演替過程中，植物物種組成和土壤養(yǎng)分協(xié)同變化。植物養(yǎng)分捕獲策略（nutrient-acquisition?strategies ，NAS）是連接土壤養(yǎng)分和植物生長的關(guān)鍵性狀，對演替過程具有重要驅(qū)動作用，但其中的機理一直未被揭示。中國科學院成都山地研究所山地養(yǎng)分循環(huán)與生態(tài)功能提升團隊針對貢嘎山冰川退縮區(qū)植被原生演替序列冬瓜楊替代沙棘的過程展開研究，揭示了植物NAS對原生演替過程中物種更替的關(guān)鍵驅(qū)動機制。

????研究發(fā)現(xiàn)，盡管土壤有效養(yǎng)分隨著演替的進行逐漸升高，但沙棘在三個演替階段均主要通過“活化”（mining）和固氮策略捕獲難利用態(tài)養(yǎng)分，而冬瓜楊主要通過細根和菌根等“拓展”（scavenging）策略來捕獲有效態(tài)養(yǎng)分。隨著土壤中有效態(tài)養(yǎng)分含量的增加，沙棘NAS的效率逐漸降低，而冬瓜楊NAS的效率則逐漸升高，導致沙棘的營養(yǎng)狀況和相對豐度隨演替逐漸降低，到演替第三階段，冬瓜楊的葉片養(yǎng)分狀況和相對豐度則顯著高于沙棘。葉片氮和磷濃度分別解釋了沙棘和冬瓜楊相對豐度13%和31%的變化，而植物的mining和固氮策略可分別進一步解釋上述模型殘差的35%和39%。這些數(shù)據(jù)定量揭示了植物NAS效率隨土壤養(yǎng)分狀況的變化是驅(qū)動物種替代的關(guān)鍵因素。

????本研究的結(jié)果不僅為理解植被原生演替機制提供了新視角，深化了對植物-土壤系統(tǒng)協(xié)同演變規(guī)律的認識，而且為生態(tài)修復工程中物種優(yōu)化配置和土壤養(yǎng)分管理提供科學依據(jù)。該研究由成都山地所與中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院、四川大學、廈門大學、西澳大學、廣島大學等合作完成，得到國家自然科學基金和成都山地所自主部署項目的資助。相關(guān)成果以“Plant nutrient-acquisition strategies contribute to species replacement during primary succession”為題發(fā)表于國際期刊Journal of Ecology。

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植物養(yǎng)分捕獲策略驅(qū)動植被原生演替過程中物種替代的關(guān)鍵機制