細根作為樹木關鍵的養(yǎng)分吸收器官，其生理生態(tài)策略對林木生長和森林生態(tài)系統(tǒng)生產力至關重要。一個典型森林群落通常由喬木、灌木、草本等多種生活型植物構成，其長期共存策略與地上地下資源獲取策略在不同生活型之間產生的巨大差異密不可分。然而，現(xiàn)有研究主要圍繞樹木地上部分，對根系功能性狀及資源獲取策略在多種生活型之間的差異缺少深入研究。

針對這一問題，研究團隊以東北溫帶典型森林的次生林為研究對象，采集同一林分內的115種植物細根樣本，涵蓋喬木、灌木、木質藤本、草本和蕨類5種生活型。測定了7個細根關鍵功能性狀指標。研究發(fā)現(xiàn)，在一個森林群落內部，不同生活型植物細根功能性狀存在顯著差異，尤其是比根長(Specific root length, SRL)和組織密度(Root tissue density, RTD)在5種生活型之間差異最大(圖1)。與物種進化和菌根侵染類型相比，生活型是影響這些共生植物細根SRL和RTD變異的主要因素，分別解釋了81%和88%的變異(圖2)。研究進一步發(fā)現(xiàn)，這115種共生植物按生活型不同在根經濟空間(Root economics space)中沿著SRL和RTD維度有規(guī)律地分布(圖3)，表明在一個森林群落內部，細根資源獲取策略的多樣性與植物的生活型有關。這種分布格局證實，不同生活型植物細根擁有不同資源獲取策略，并能夠占據(jù)不同的地下生態(tài)位，有利于緩解資源競爭和維持物種共存。

本研究率先從地下根系角度，闡明一個森林群落內多種生活型植物細根功能性狀及其資源獲取策略的差異是導致它們長期共存的主要原因，這為深入理解群落組成機制提供了新的見解，并為不同森林植物資源的優(yōu)化管理和可持續(xù)經營提供重要的理論參考。該成果以Variation of root resource acquisition and conservation strategies in a temperate forest is linked with plant growth forms為題，2025年3月發(fā)表在Tree Physiology期刊。中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所博士后王思遠為第一作者，孫濤研究員為通訊作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、中國科學院穩(wěn)定支持基礎研究領域青年團隊計劃等資助。

圖1. 細根功能性狀在5種生活型之間的差異。

圖2. 生活型、植物進化、菌根侵染類型對溫帶森林細根功能性狀的影響。

圖3. 不同生活型植物在根經濟空間中的分布