近年来发展的生物地球化学生态位假说认为物种元素组成可以用来确定物种特异性生态位，且大量证据表明植物叶片和根系元素组成可以作为量化物种特异性生态位的可靠工具。然而，生物地球化学生态位与植物功能（如生物量）之间的关系仍有待深入解析。

基于此，北京市农林科学院草地修复团队与国内外研究者合作，以中国北方草地18种委陵菜属植物的368株个体为对象（图1），测定其地上/地下生物量及叶片与根系中10种元素的含量。试图在亲缘关系相近物种叶片和根系中验证生物地球化学生态位假说，并探究生物地球化学生态位与植物地上/地下生物量的关联。

研究发现，即使在系统发育距离相近的物种间，系统发育遗留效应（系统发育+物种）仍是解释叶片和根系元素组成变异的主体，且叶片元素组成的系统发育保守性强于根系。更重要的是，研究发现基于叶片和根系估算的物种生物地球化学生态位具有高度关联性（图2），且二者与地上/地下生物量均呈正相关（图3）。这些发现揭示了生物地球化学生态位大小与植物地上/地下生物量间的紧密联系，表明生物地球化学生态位可作为连接植物元素组成与草原生态系统功能的重要理论框架。

图1. 样点分布和植物标本图

图2. 生物地球化学生态位与生物量关系

图3. 环境因子和生物地球化学生态位影响生物量的路径分析

该研究成果近日以《Biogeochemical niches modulate shoot and root biomass in Potentillinae across Chinese grasslands》为题在线发表于Journal of Ecology上（https://doi.org/10.1111/1365-2745.70098）。

北京市农林科学院草业花卉与景观生态研究所王超副研究员为论文第一作者，侯彦会博士和西班牙巴塞罗那自治大学Jordi Sardans教授为共同通讯作者，李晓娜副研究员、青海师范大学索南吉教授、内蒙古大学王永慧教授、河北大学于凌飞教授、西班牙巴塞罗那自治大学Josep Peñuelas教授为论文共同作者。该研究得到了北京市农林科学院创新能力建设项目和北京市自然科学基金等项目资助。

草地修复组一直从事养分平衡与生物多样性和生态系统功能关系研究。近期的成果还发表在New Phytologist、Global Change Biology、Journal of Ecology等国际重要刊物上。

原文链接分别是：

https://doi.org/10.1111/nph.70042

https://doi.org/10.1111/gcb.16967

https://doi.org/10.1111/1365-2745.14464