即日，南边科技大学处境科学与工程学院协理感化王俊坚与配合者在国际顶尖学术期刊《天然通信》（NatureCommunications）上颁发了题为“Nonlinearityofroottraitrelationshipsandtherooteconomicsspectrum”的文章，讲解了团队在植物生态学方面的最新协商成绩。王俊坚为该文章的共通第一做家与共通通信做家。

协商团队征集了寰球界限内多栽培物的根系性状数据，对“根系经济学谱”假说举行考证，暴露了与“根系经济学谱”展望相悖的根系性状间非线性干系，提议非线性干系造成的根本是根系皮层与中柱的异速成长干系。协商成绩关于知道植物根系的布局、成效与退化方面具备重粗心义。

“经济学谱”（economicsspectrum）是植物生态学上的一个要害假说。植物质源获得效率高的器官（如光合才力强的叶片）不断由于对扞卫方面的较少投资而寿命较短。这类资本获得的效率和寿命之间的衡量干系为经济学谱，可经过植物性状之间的干系反响。经济学谱的造成被以为是植物在恒久的退化中与处境相适应的成果，具备极其要害的理讲价钱。个中，“叶片经济学谱”（leafeconomicsspectrum）在十多年前已被设立。但是，“根系经济学谱”（rooteconomicsspectrum）此前未经充足考证，存在极大的争议。

为了考证“根系经济学谱”的假说，协商团队征集并剖析了寰球界限内多栽培物摄取根的剖解、状况和营养性状。协商物种具备不同系统发育靠山、不同糊口型（草本和草本）和不同的菌根范例（丛枝菌根AM；外生菌根EM；杜鹃花范例菌根ERM等）。

协商成果显示，跟着摄取根直径的增进，草本与草本植物的根系皮层厚度的增速均远超出中柱半径增速（图1a），即皮层与中柱具备广大的异速干系。受异速干系的影响，中柱占根横截面积比例（proportionofrootcross-sectionalareaoccupiedbythestele,PRS）随根直径也浮现出非线性干系，不过草本和草本的趋向彻底相悖（图1b）。同时，PRS与根系布局密度和根氮浓度都显露出显著干系（图1c、d）。

图1.摄取根的剖解布局异速干系：草本与草本植物的剖解布局异速成长干系（a），由中柱占根横截面积比例（PRS）与根直径（b）、根布局密度（c）和根氮浓度（d）之间的干系（SR=中柱半径，tToS=中柱外的布局厚度）

协商团队还发掘，根直径-根布局密度团体上浮现非线性负关系干系，能够用基于剖解布局异速干系的非线性物理模子来表述。根直径-根布局密度的非线性干系要紧涌目前草本植物（图2c）而非草本植物（图2e），在草本植物根系中EM和ERM强于AM（图2c）；根直径-根氮浓度干系在草本植物中非线性关系，而EM和AM的根直径-根氮浓度干系截然相悖（图2d）。

图2.非线性根性状干系：一齐物种（a，b），草本（c，d）和非草本物种（e，f）的不同菌根范例的摄取根直径与根布局密度和根氮浓度之间的非线性干系（NM=非菌根;AM=丛枝菌根;EM=外生菌根;ERM=杜鹃花范例菌根;Unknown=未知的菌根状况）

协商暴露了与“根系经济学谱”展望相悖的根系性状间非线性干系。成果说明，物种间的根系成效性状干系大多长短线性的,因而，运用基于线性干系的办法协商物种间形态干系轻易引发过错。非线性干系具备要害的物理根本，其造成缘故要紧在于根系剖解布局（即皮层和中柱）之间的异速干系。

同时，协商进一步从机制上阐明了“根系经济学谱”或许不存在的缘故。依照“根系经济学谱”，植物根系要末干重少（即投资少）、寿命短且营养获得快，要末干重多（即投资多）、寿命长且营养获得慢。但是，基于剖解布局异速干系的模子和实测数据都说明根的干重会跟着直径的增进而枯燥增进，并没有跟着根系布局密度的低沉而削减。同时，粗的摄取根有厚的皮层、低的布局密度和较高的真菌侵染率，可具备高氮浓度和高营养摄取才力。因而，粗摄取根或许同时具备较长的寿命和较高的营养摄取才力，与“根系经济学谱”的展望不符。

另外，协商还表明了过往协商根性状干系截然不同的缘故：过往报导根直径-根布局密度负关系的协商包括良多细直径高布局密度的根，而报导根直径-根布局密度无关的协商则很少包括如许的根。因而，过往协商中的抵牾成果很或许是由于所取样的物种不同所致使。另外，协商还协商了植物系统发育、植物糊口型和真菌侵染范例等要素对根系成效性状干系的影响及其生态意义。

孔德良（沈阳农业大学）、王俊坚（南边科技大学）、吴会芳（河南大学）、OscarJ.Valverde-Barrantes（FloridaInternationalUniversity）和王瑞丽（西北农林科技大学）为论文共通第一做家；孔德良，王俊坚和冯玉龙（沈阳农业大学）为论文的共通通信做家。曾辉（北京大学）、PaulKardol（SwedishUniversityofAgriculturalSciences）和张海艳（沈阳农业大学）参加了该项协商。

该项协商获得了国度中心研发商量、国度天然科学基金以及广东省泥土与地下水浑浊防控及修理中心熟练室等援手。

滥觞：南边科技大学

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