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  • 【广州日报】大城名园 万物和谐│关于全球“无机磷肥”的去向,研究有新发现
    时间: 2024-09-09                    来源: 《广州日报》新花城                    作者: 黄岚记者近日从中国科学院华南植物园获悉,该园研究团队揭示全球无机磷肥的去向及其主要影响因素,相关研究成果已发表在国际学术期刊Cell子刊One Earth上。磷是所有生物体生长发育和繁殖必需的重要矿质营养元素。随着人类对食品和木材等物质的需求持续增加,当前人类对无机磷肥料的需求也不断增加,全世界的磷肥年消耗量已从1961年的500万吨磷增至2020年的2500万吨磷,并可能在2050年增至2700万吨磷(约等于6000万吨磷肥)。磷肥的生产原料主要为磷矿石(84%~90%),而当前全球磷矿石的储量只够维持50至400年,因此人类对磷肥需求的增长面临着严重的资源短缺挑战。与此同时,磷肥的低效利用(利用率往往低于15%)导致了水体磷含量升高,引发水体富营养化,成为很多地区的主要环境问题。为了缓解磷资源的供需矛盾和由此引发的环境问题,迫切需要深入认识无机磷肥在陆地生态系统中的去向和主要影响因素。本次研究结果增加了对陆地生态系统磷循环过程的认识华南植物园磷素研究方向建立了一个关于磷添加实验中磷肥去向的全球数据库,整理了磷肥在植物吸收、土壤滞留和淋溶流失方面的占比,纳入了1972年至2021年间发表的274篇论文中的987组观测数据。基于此数据库,量化分析了施用磷肥的去向,并运用MetaForest分析方法,综合分析了不同地点磷肥去向差异的影响因素。研究发现,就全球平均水平而言,只有大约12.6%的无机磷肥被植物吸收利用,67.2%的无机磷肥滞留在土壤中,另有约4.4%的无机磷肥从生态系统中流失掉。而且,存留在土壤中的磷肥大部分以非活性无机磷形式存在。因子分析结果表明,过量施肥是导致植物磷肥利用率下降的主要原因,土壤pH和容重也是影响磷肥利用效率和磷肥去向的重要原因。这些研究结果增加了对陆地生态系统磷循环过程的认识,对于农田磷肥管理具有重要指导意义。记者了解到,该研究是华南植物园磷素研究方向在磷添加实验系列研究中的一个重要部分。前期相关研究包括磷添加对植被生产力的影响、对土壤氮动态的影响、对土壤有机碳库的影响等。    报道链接:https://huacheng.gz-cmc.com/pages/2024/09/09/SF12586674451cc2eae6b04fbfb50610.html?channel=weixin
    2024-10-01
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  • ​【新快报】华南植物园等发表茜草科1新族和1新属
    时间: 2024-09-30                    来源: 《新快报》                    作者: 陈慕媛 周飞新快报讯 茜草科是被子植物第四大科(以物种数计),含71族、580属、约14000种。茜草科植物除了具有较高的物种多样性以外,另一个有趣的现象是该科具有极高比例的单型族和单型属,即许多族或属下仅含1个物种。已有研究表明,茜草科中单型属的占比高达34.5%。由于部分茜草科类群未被充分研究,该科植物中是否存在更多的单型族或单型属还未可知。近日,新快报记者获悉,中国科学院华南植物园涂铁要、张奠湘等学者联合广东省林业科学研究院谢佩吾副研究员、美国国家标本馆Jun Wen教授、瑞典自然历史博物馆茜草科专家Sylvain G. Razafimandimbison等对采自多地的茜草科水锦树属等类群进行详细的形态学和分子系统学研究。研究结果表明,水锦树属并非单系类群,其中垂枝水锦树和丁茜族互为姐妹类群,但是未发现二者之间存在明显的共衍征。和其他9个近缘族相比,垂枝水锦树不仅系统发育位置独立于茜草科其他各族,其形态特征也十分独特:叶二列排列或3-4枚轮生;花序复伞圆锥状;柱头棒状、具花粉二次呈现现象;子房二室、胚珠多数;蒴果室背开裂;种子三角锥形等。基于垂枝水锦树在茜草科中独立的系统位置和独特的形态特征,新成立茜草科1新族、1新属和1新组合,即棒柱茜族、棒柱茜属和垂枝棒柱茜。至此,茜草科中族和属的总数分别达到72族和581属。研究结果提示应当优先对茜草科中一些形态独特的种类开展经典分类学和分子系统学研究,以不断完善茜草科族一级和属一级分类系统。同时,此类研究对茜草科植物的生物地理起源和物种分化模式也具有重要科学意义。相关研究结果已近期在线发表于生物多样性专业期刊《生物多样性》上。华南植物园涂铁要副研究员为论文第一作者,广东省林业科学研究院谢佩吾副研究员为论文通讯作者。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/bod2.12013图1.茜草科木兰茜亚科系统发育;图2.垂枝水锦树和丁茜形态特征;图3.木兰茜亚科族一级分化时间。    报道链接:https://www.xkb.com.cn/articleDetail/346145
    2024-10-01
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  • 【中国科学报】比推理小说还烧脑!“隐居”百年的她如何“重现江湖”
    时间: 2024-09-09                 来源: 《中国科学报》                 作者: 张双虎 朱汉斌“隐身”百年的八角花。受访者供图当来到茶园山喀斯特山洞洞口,见到“消失”百年的八角花时,凡强的心情像花儿一样明媚起来。为了寻找这种植物,中山大学生命科学学院副教授凡强和他的团队曾大费周章却多次无功而返,但最终功夫不负有心人,“遗世独立”的八角花百年之后“重现人间”。近日,最新一期美国植物分类学会会刊《系统植物学》发表了这段跌宕起伏的物种“证新寻老”历程。发现新种2022年7月,中山大学生命科学学院师生在开展生物学野外实习时,于广东肇庆市封开县采集到一种唇形科假糙苏属植物。初步研究后,他们认为该物种和已知的八角花很像。“但从文献记载和标本比对看,新发现种和八角花还存在区别,因此我们初步认为这是个未被描述的新种。”凡强告诉《中国科学报》。植物分类有着严谨的考证过程,论证一个物种是否为新种,必须将其与同属的近缘种进行形态学和分子生物学对比分析。在查阅八角花相关资料时,凡强发现八角花已从人们的视野中“消失”了很久,今天能找到的只有两份100年前采集的标本。1924年7月,岭南大学(现并入中山大学)学者杜赓平、曾怀德在广东“Fungwanhui”采集到一种被当地人称为“八角花”的植物,并将其压制成标本。后来,美国阿诺德植物园植物分类学家E.D.Merrill鉴定其为Paraphlomis rugosa(Benth.)Prain(唇形科假糙苏属假糙苏)。1965年,中国科学院植物研究所昆明分所(现中国科学院昆明植物研究所)教授李锡文系统研究了中国产假糙苏属植物,发现杜赓平、曾怀德采集自Fungwanhui的标本并非Merrill所说的Paraphlomis rugosa,而是一个新种,并将其命名为Paraphlomis kwangtungensis C. Y. Wu et W. H. Li,中文名按照当地俗称定为八角花。描述新种的时候要给出产地,因为标本标签提供的信息非常有限,李锡文只能根据标签记录的Ch'auenshan,推测其采集自广东潮汕地区,并将Fungwanhui推测为“凤凰湖”。李锡文当年参考标本确认了新种八角花,现在凡强要研究一个新种与八角花是否有差别,一定要找到那些标本。但历经百年沧桑,当年的标本如今仅存两份,一份在江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园)标本馆,另一份在英国自然历史博物馆。“论证新种仅比对两份标本显然不够严谨。”凡强说,“最好能找到八角花活体。”“寻花”未果《中国植物志》沿袭李锡文的推断,对八角花采集地的描述是:产广东东部,生于山坡竹林下,模式标本采自广东潮汕凤凰湖。2022年7月,凡强带领学生到潮州考察,但当地只有“凤凰山”,附近没有叫“凤凰湖”的地方。凡强找到潮州当地的自然爱好者,希望能得到些帮助。当地自然爱好者陈明丰、丁铨、丁剑鸿等人做过多年野生植物调查,非常熟悉本地物种分布。但他们从未见过八角花,而当地记录过的假糙苏属植物也仅假糙苏一种。经过分析,大家认为“凤凰湖”应该在凤凰山一带。碰巧,凤凰山上有个天池。“凤凰湖会不会是天池的别名?”带着这种猜测,研究团队开始按照低海拔、中海拔和高海拔区域,对凤凰山保护区内不同的生境进行“地毯式”搜索。但寻找了整整4天,考察队一无所获。此后,研究人员还到凤凰山原始森林、万峰山自然保护区、龙头山林场等几个假糙苏属植物记录点实地考察,依然无功而返。“现在的地名和《中国植物志》记载的并非完全一致,我们最后觉得可能地点有误,发现地或许不在潮州。”凡强说,“因此只能回来查标本原记录,寻找更详细的地名。”地名勘误虽然出师不利,但团队并未放弃寻找。凡强查阅了保存于英国自然历史博物馆的八角花标本,发现英文记载的地名采用民国时期的“邮政拼音”(以拉丁字母拼写地名的系统),采集地为:“Lung T'au Shan,Fungwanhui,Ch'auenshan”周边地区。此外,凡强等人发现同时期采集于广东的植物标本中,明确标注“Lung T'au Shan”位于广东北江流域。深入考证中,凡强找到现藏于中国科学院华南植物研究所、和八角花同时采集的蓆草标本登记纸,上面明确写着采集于“北江龙头山”。“由此可以确定,Lung T'au Shan是位于广东韶关始兴和曲江交界处的龙头山。”凡强说,“但更详细的地名Fungwanhui,Ch'auenshan仍不能确定是哪里。”世界自然基金会香港分会保护总监陈辈乐认为,地名Fungwanhui依据粤语发音记载,其发音很像“风湾墟”。丁铨找到民国十九年(1930年)出版的地图,发现当时龙头山附近确实有叫“风湾墟”的地方。当时的“风湾墟”今已不存,取代它的是韶关市曲江区枫湾镇。研究人员进一步推断,Ch'auenshan的发音,可能是今天枫湾镇内的“茶园山”。“《中国植物志》中对八角花产地描述的差错,可能源自后来学者用普通话拼读粤语发音,后来在《中国植物志》修撰中,又将其写成‘潮汕凤凰湖’。”凡强说,“如果这些推断无误,原生环境也未被破坏,在枫湾镇茶园山一带,应该能找到八角花。”于是,凡强团队决定去茶园山碰碰运气。重见天日前期调查中,研究人员推测八角花属于“准洞穴种”,即通常生长在喀斯特山洞洞口。而枫湾镇附近属于喀斯特地貌,有很多大小各异的溶洞。2022年7月31日,研究团队和爱好者赶到枫湾镇。去茶园山的路上,他们看到头顶直线距离两三百米处似乎有个溶洞。“我们去上面山洞看看吧。”不知谁最先提议,于是大家纷纷下车,拨开杂草和乱石爬向山洞。离洞口还有十几米,凡强隐约看见一些白色的小花。“当时就有强烈的预感。”凡强加快了语速,“我知道这趟‘来对了’。”那一刻,在茶园山喀斯特山洞洞口,花谢花开、寂寞绽放百年的八角花忽然和研究团队一起“明艳”起来。“我们的运气特别好,找到八角花时,正值它的花期。”凡强说,“后来通过形态和分子生物学比对,确认新发现的唇形科假糙苏属植物和八角花是近缘的不同种。”最终,这个与八角花不同的新种被命名为章鱼假糙苏。意义非凡“植物标本,特别是早期采集的标本非常珍贵,到今天仍然值得认真研究。”香港嘉道理农场暨植物园植物保育部高级生态学主任张金龙认为,虽然《中国植物志》、Flora of China(《中国植物志》英文修订版)、《广东植物志》等著作已出版,但国内仍然有很多未知种,有些种群很小,标本数量也很少,而其中也有不少分类问题有待澄清,所以仍然需要进一步深入研究。张金龙介绍说,早期的植物标本多由外国人采集或记录,新旧拼写系统、方言和行政区划的变迁,很容易引入错误记载,给研究人员带来困扰。因此,使用早期标本时,需对记录信息仔细考证。“开展保护等级评估、进行标本数字化、出版在线版本等都需要纠正前人记载的错误。”张金龙说,“比如八角花,如果不纠正记载错误,找不到模式产地,就无法找到野生种群,更谈不上保护和深入研究。”发现第一株八角花后,凡强团队扩大搜索范围,在附近两个山头上发现了少量八角花。“八角花比我们发现的新种数量更少,目前共发现两三百株成年个体,分布在很小的范围内。”凡强说,“八角花属于非常‘狭域’的特有种,虽然目前还未做濒危状况评估,但至少是一个濒危种,因此更需要保护。下一步,我们将研究其生境,探究这种喀斯特物种是否有石漠化治理、生态修复或资源利用价值。”相关论文信息:https://doi.org/10.1600/036364424X17194277229647《中国科学报》 (2024-09-09 第3版 综合)  报道链接:https://mp.weixin.qq.com/s/xnro6O1CPIBDyxqNJ_80BQ
    2024-09-25
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  • 【羊城晚报】科学驿站|华南植物园研究揭示全球尺度下不同菌根类型木本植物抗旱性的差异
    时间: 2024-09-13                    来源: 《羊城晚报》羊城派                    作者: 陈晓楠图1. 全球尺度下不同水分条件和生物群系中丛枝菌根(AM)和外生菌根(EcM)木本植物水力性状的差异。    在长期进化过程中,植物与菌根真菌建立了共生关系,从而显著增强了其对养分和水分的获取能力,提升植物抗旱性。约85%的维管植物与菌根真菌共生,其中丛枝菌根(真菌生长在植物根的内部)和外生菌根(菌丝附着在植物根的表面形成特定的生理结构)是最主要的两种菌根类型。    丛枝菌根和外生菌根树种具有显著不同的养分吸收和利用策略,被认为是影响这两类菌根树种全球分布的关键因素之一。    然而,全球尺度下丛枝菌根和外生菌根木本植物在抗旱性上是否存在差异,以及植物的抗旱策略是否影响不同菌根类型树种的分布格局尚不清楚。    中国科学院华南植物园生态中心植物生理生态研究组博士后刘小容,建立了包含全球308个样地1457种木本植物(其中1139种丛枝菌根和318种外生菌根植物)水力性状的数据库,通过对比丛枝菌根和外生菌根植物水力性状的差异探究这两类植物在抗旱性上的差异,发现丛枝菌根被子植物比外生菌根被子植物具有显著更低的抗旱性,特别是在湿润的地区或生物群系;然而丛枝菌根裸子植物比外生菌根裸子植物具有显著更高的抗旱性,特别是在干旱的地区或生物群系。    同时,相比于外生菌根木本植物,丛枝菌根木本植物的水力性状具有更高的变异范围,包括种间和种内变异性,以及对环境水分条件更高的敏感性。    该研究厘清了全球尺度下丛枝菌根和外生菌根木本植物在抗旱性上的差异,以及进化历史和生物地理对丛枝菌根和外生菌根木本植物抗旱性的影响,揭示了植物的抗旱策略也是影响不同菌根类型树种的分布格局和响应全球气候变化的重要因子。    该研究将不同菌根类型树种抗旱性的差异从个体水平扩展到了全球尺度,对预测未来气候变化背景下植物生长、存活和分布具有重要意义。相关研究结果近期在线发表于国际主流刊物《新植物学家》(New Phytologist)。    文|记者 陈晓楠 通讯员 周飞    报道链接:https://6nis.ycwb.com/app/template/displayTemplate/news/newsDetail/110063/52926522.html?isShare=true
    2024-09-25
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