Новое исследование: деревья в лесах Северо-Восточного Китая предпочитают нитрат

Исследование, опубликованное в Journal of Plant Ecology, показало, что древесные виды умеренных лесов, независимо от типа микоризы (эктомикоризной, ECM, или арбускулярной, AM), стабильно предпочитают поглощать нитрат (NO₃⁻), а не аммоний (NH₄⁺). Эти результаты ставят под сомнение устоявшиеся представления о стратегиях поглощения азота у разных функциональных групп деревьев.

Учёные под руководством доктора Фан Юнтин из Института прикладной экологии Китайской академии наук провели полевой эксперимент на северо-востоке Китая, используя метод парной ¹⁵N-метки. В ризосферу саженцев вводили меченный изотопом аммиачную селитру (NH₄NO₃) и отслеживали поглощение ¹⁵N.

В эксперименте на станции «Цинъюань» участвовали саженцы 10 видов деревьев:

• Шесть лиственных и четыре хвойных.
• Группы по типу микоризы: лиственные с AM, лиственные с ECM и хвойные с ECM.

Результаты:

• Все 10 видов поглощали больше NO₃⁻, чем NH₄⁺.
• На долю нитрата приходилось от 49% до 83% (в среднем 69%) всего поглощённого азота.
• Наибольшее предпочтение нитрату показали лиственные виды с AM (в среднем 79%), затем лиственные с ECM (70%) и хвойные с ECM (60%).

С помощью модели случайного леса (random forest model) учёные выявили ключевые факторы, влияющие на это предпочтение: тип микоризы, функциональная группа растения и соотношение массы тонких корней к надземной биомассе.

Поскольку азот — ключевой элемент для растений, а его форма (NH₄⁺ или NO₃⁻) влияет на конкуренцию видов и продуктивность леса, полученные данные важны для планирования лесовосстановления. Результаты указывают, что деревья с AM-микоризой могут быть лучше адаптированы к почвам, богатым нитратом.

Исследование подчёркивает сложную взаимосвязь между корневыми симбиозами и поглощением питательных веществ, демонстрируя потенциал метода парной ¹⁵N-метки для экологических исследований и управления лесными экосистемами.