Forskare från södra Kinas botaniska trädgård vid den kinesiska vetenskapsakademin har avslöjat en potentiell mekanism för fosforupptagning av växter under följd av subtropiska skogar, enligt en studie som nyligen publicerades i Jordbiologi och biokemi .

Forskarna rapporterade att mykorrhizasvampar och fosfatasinblandning i rhizosfären förbättrar växtnäringen under subtropisk skog succession.

Fosfortillgänglighet är en begränsande faktor för växttillväxt i tropiska och subtropiska regioner, men många tropiska och subtropiska skogar upprätthåller höga nivåer av produktivitet och biologisk mångfald under fosforbegränsade förhållanden, vilket verkar vara en paradox mellan fosforbegränsning och enorm produktivitet.

Före denna studie, de har funnit att nyckelrollerna för fastfas instabil/labil oorganisk fosfor och måttligt labil organisk fosfor snarare än den traditionellt kända vattenlösliga fosforn i markens fosforomvandling och fosfortillförsel.

De åtgärdade detta genom att tidigt samla in löv- och rhizosfärjordprover av de dominerande trädslagen, mitten och sena successionsstadier och kvantifiering av fosforkoncentration, mikrobiell biomassa fosfor, kemiskt extraherade fosforformer, surt fosfatasaktivitet, biomassa av arbuskulära mykorrhizasvampar (AMF) och ektomykorrhizasvampar.

Enligt forskarna, växter är mer fosforbegränsade, medan mikrober är mindre fosforbegränsade under skogens succession.

Ockluderad fosfor minskade medan organisk fosfor i rhizosfären ökade med skogens succession. Minskningen av andelen tilltäppt fosfor i rhizosfärens jord var negativt korrelerad med ökningen av AMF-biomassa, medan ökningen av organisk fosfor och måttligt labil fosfor var positivt korrelerad med ökningen av AMF-biomassa, men negativt korrelerad med ökningen av surt fosfatasaktivitet under skogens succession.

De föreslog en mekanism på artnivå för fosfortillgänglighet i subtropiska successionsskogar baserad på AMF-processer som ökar omvandlingen av ockluderad fosfor till labila och måttligt labila organiska fosforformer, följt av sur fosfatasaktivitet som omvandlar den hydrolyserbara organiska fosforen till oorganisk fosfor. Omvandling av tilltäppt fosfor och organisk fosforfraktioner i rhizosfären till växttillgänglig fosfor kommer att tillfredsställa det ökande fosforbehovet hos växter under skogens succession.

Dessutom, deras nyligen tidigare studie på tomtnivå har visat en alternativ mekanism som innebär att markens mikrobiella och kemiska processer verkar nära varandra för att upprätthålla en högre nivå av potentiellt labil fosforandel. Detta fenomen är särskilt uttalat i den sena successionella gammelskogen, vilket tyder på att fosforcykling är mer aktiv och effektiv sent än tidig successionsskog.

"Dessa fynd hjälper till att avslöja mysteriet om hur tropiska och subtropiska skogar utvecklades under fosforbegränsade förhållanden och bibehöll höga nivåer av produktivitet och biologisk mångfald. Under tiden, framtida forskning om strategin och mekanismerna för skogsväxter för att övervinna lågt tillgängligt fosfor, kanske är lika eller till och med viktigare än fosforbegränsningen i sig, för verkligheten är att i naturen, många skogar har frodats miljontals år i tropiska och subtropiska regioner som är en av de högsta produktivitetsnivåerna och de rikaste arterna på planeten, "sa WEN Dazhi, huvudförfattaren till studien.