湿地在区域和全球碳循环中发挥着至关重要的作用,这主要归因于湿地植物通过光合作用固存二氧化碳所形成的巨大碳储量。然而,湿地富营养化可能会改变湿地植物的光合固碳能力,进而影响湿地碳汇功能。随着人类活动的加剧,过量的氮和磷输入对湿地常见挺水植物叶片功能性状和光合作用的影响尚不完全清晰。
基于“河北雄安白洋淀湿地野外科学观测研究站”内的一项模拟淡水富营养化的长期定位控制实验,本研究探讨了氮和磷输入对湿地三种常见挺水植物(芦苇、茨菇、泽泻)叶片功能性状和光合作用的潜在影响。结果表明,氮输入主要通过增加叶片氮含量、叶绿素含量以及调节形态性状来增强芦苇和泽泻的光合作用;而磷输入则通过提高物种特异性的养分利用效率促进芦苇光合作用。氮和磷输入对湿地植物光合速率的加和效应表明,这两种养分输入在调节植物光合作用中具有相对独立的作用。此外,研究还发现芦苇和泽泻光合作用的增强对植物生产力和生态系统甲烷排放具有积极贡献,这一结果突显了光合过程在驱动湿地碳源-汇功能中的重要性,为进一步研究湿地生态系统碳循环提供了新的视角。
该成果以“Effects of nitrogen and phosphorus inputs on photosynthesis of three emergent macrophytes in a freshwater wetland”为题发表于环境与植物生态学主流期刊《Environmental and Experimental Botany》。全球变化生态学实验室2021级硕士研究生王晓盼为论文第一作者,青年教师冯佳胤为通讯作者。该研究得到河北省自然科学基金创新群体项目(C2022201042)和河北大学高层次人才引进等项目(521000981186和521000981405)的资助。
基本信息:Environmental and Experimental Botany, 2025, https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2025.106086