熱帶海島和海岸帶地區是全球生物多樣性熱點地區，但很多區域處于磷限制狀態。研究人員一直關注植物如何適應低磷環境，以及土壤中磷的有效性如何影響植物的分布。近些年的研究表明，植物可以通過調整葉片中的五種磷組分來適應磷限制。葉片磷組分包括：無機磷（Pi）、低分子量磷酸酯（Ester-P）、RNA 和 DNA 中的核酸磷（Nucleic-P）、磷脂（Lipid-P）和殘態磷（Residual-P）。然而不同地理分布型的植物如何通過調整葉片磷組分來適應低磷環境仍不清除。
為探究這一問題，中國科學院華南植物園小良站研究人員通過盆栽試驗，比較了熱帶海岸帶地區16 種共生物種在缺磷和富磷土壤下的表現。這16個樹種可分為三組：外來物種、廣泛分布的本地物種和分布狹窄的本地物種，后者僅原產于處于磷限制的華南海島海岸帶地區和中南半島北部。我們發現外來物種在調整葉片磷組分分配方面比本地物種更具可塑性。廣泛分布的本地物種對磷添加的反應則具有多樣性。分布狹窄的本地種在葉片磷組分分配上趨于保守，對磷添加反應相對微弱。我們發現了植物對低磷環境的兩種適應策略：1）外來種采取的磷獲取策略，葉片磷濃度和葉片磷組分分配模式隨土壤磷的變化較大；2）分布狹窄的本地種采取磷保存策略，葉片磷濃度和葉片磷組分分配模式隨土壤磷的變化不大。總之，磷缺乏的生境中植物采取的不同策略可能決定了它們在熱帶地區的分布和共存。
相關研究成果已近日在線發表在國際生態學 Top期刊 Functional Ecology （《功能生態學》）上。華南植物園已畢業博士生范英旭為第一作者，王法明研究員為通訊作者。
圖1. 在缺磷（CK）和富磷（+P）水平下的外來種（ES）、廣布本地種（ENS）和狹布本地種（SNS）的五種葉片磷組分含量對比
圖2. 通過主成分分析對外來物種 (ES)、廣布本地物種 (ENS) 和狹布本地物種 (SNS) 的基于葉片形狀和葉片磷組分的子在缺磷（CK）和富磷（+P）環境下分布差異
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