Convergence in phosphorus constraints to photosynthesis in forests around the world.
Convergence in phosphorus constraints to photosynthesis in forests around the world.
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世界各地森林中磷对光合作用的限制趋同。
DOI：
10.1038/s41467-022-32545-0
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发表时间：
2022-08-25
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
热带森林每年通过光合作用从大气中吸收的碳（C）比任何其他类型的植被都多。磷（P）对碳吸收的限制对于地球仪周围的热带和亚热带森林至关重要。然而，这些限制背后的光合作用-磷关系的一般性是有问题的，因此在陆地生物圈模型中没有得到很好的代表。在这里，我们证明了光合作用和基本过程对叶片N和P浓度的依赖性。在四大洲，P对光合能力的调节是相似的。在ORCHIDEE-CNP模型中实施P约束，相对于传统的N约束和无限制的叶片P，整个热带和亚热带的总光合作用减少了36%。我们的研究结果为全球陆地C模型的前端光合作用对P的依赖提供了一个定量关系，该关系与冠层叶片测量结果一致。磷（P）限制在热带森林中普遍存在。在这里，作者分析了热带森林中光合作用对叶片N和P的依赖性，并表明在陆地生物圈模型中纳入叶片P的限制可以提高其预测能力。
Tropical forests take up more carbon (C) from the atmosphere per annum by photosynthesis than any other type of vegetation. Phosphorus (P) limitations to C uptake are paramount for tropical and subtropical forests around the globe. Yet the generality of photosynthesis-P relationships underlying these limitations are in question, and hence are not represented well in terrestrial biosphere models. Here we demonstrate the dependence of photosynthesis and underlying processes on both leaf N and P concentrations. The regulation of photosynthetic capacity by P was similar across four continents. Implementing P constraints in the ORCHIDEE-CNP model, gross photosynthesis was reduced by 36% across the tropics and subtropics relative to traditional N constraints and unlimiting leaf P. Our results provide a quantitative relationship for the P dependence for photosynthesis for the front-end of global terrestrial C models that is consistent with canopy leaf measurements. Phosphorus (P) limitation is pervasive in tropical forests. Here the authors analyse the dependence of photosynthesis on leaf N and P in tropical forests, and show that incorporating leaf P constraints in a terrestrial biosphere model enhances its predictive power.
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