Published February 5, 2016
| Version v1
Publication
Open
Nutrient allocation strategies of woody plants: an approach from the scaling of nitrogen and phosphorus between twig stems and leaves
- 1. Peking University
- 2. Institute of Botany
- 3. Chinese Academy of Sciences
- 4. China Agricultural University
Description
Allocation of limited nutrients, such as nitrogen (N) and phosphorus (P), among plant organs reflects the influences of evolutionary and ecological processes on functional traits of plants, and thus is related to functional groups and environmental conditions. In this study, we tested this hypothesis by exploring the stoichiometric scaling of N and P concentrations between twig stems and leaves of 335 woody species from 12 forest sites across eastern China. Scaling exponents of twig stem N (or P) to leaf N (or P) varied among functional groups. With increasing latitude, these scaling exponents significantly decreased from >1 at low latitude to <1 at high latitude across the study area. These results suggested that, as plant nutrient concentration increased, plants at low latitudes showed a faster increase in twig stem nutrient concentration, whereas plants at high latitudes presented a faster increase in leaf nutrient concentration. Such shifts in nutrient allocation strategy from low to high latitudes may be controlled by temperature. Overall, our findings provide a new approach to explore plant nutrient allocation strategies by analysing the stoichiometric scaling of nutrients among organs, which could broaden our understanding of the interactions between plants and their environments.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعكس تخصيص العناصر الغذائية المحدودة، مثل النيتروجين (N) والفوسفور (P)، بين أعضاء النبات تأثيرات العمليات التطورية والبيئية على السمات الوظيفية للنباتات، وبالتالي يرتبط بالمجموعات الوظيفية والظروف البيئية. في هذه الدراسة، اختبرنا هذه الفرضية من خلال استكشاف القياس المتكافئ لتركيزات N و P بين سيقان الأغصان وأوراق 335 نوعًا خشبيًا من 12 موقعًا غابيًا في جميع أنحاء شرق الصين. تختلف أسس تحجيم جذع الغصن N (أو P) إلى الورقة N (أو P) بين المجموعات الوظيفية. مع زيادة خط العرض، انخفضت أسس القياس هذه بشكل كبير من >1 عند خط العرض المنخفض إلى <1 عند خط العرض العالي عبر منطقة الدراسة. تشير هذه النتائج إلى أنه مع زيادة تركيز المغذيات النباتية، أظهرت النباتات عند خطوط العرض المنخفضة زيادة أسرع في تركيز المغذيات الجذعية، في حين أن النباتات عند خطوط العرض العالية قدمت زيادة أسرع في تركيز المغذيات الورقية. يمكن التحكم في هذه التحولات في استراتيجية تخصيص المغذيات من خطوط العرض المنخفضة إلى العالية بواسطة درجة الحرارة. بشكل عام، توفر نتائجنا نهجًا جديدًا لاستكشاف استراتيجيات تخصيص المغذيات النباتية من خلال تحليل القياس المتكافئ للمغذيات بين الأعضاء، مما قد يوسع فهمنا للتفاعلات بين النباتات وبيئاتها.Translated Description (French)
L'allocation de nutriments limités, tels que l'azote (N) et le phosphore (P), entre les organes des plantes reflète les influences des processus évolutifs et écologiques sur les traits fonctionnels des plantes et est donc liée aux groupes fonctionnels et aux conditions environnementales. Dans cette étude, nous avons testé cette hypothèse en explorant la mise à l'échelle stœchiométrique des concentrations de N et de P entre les tiges des rameaux et les feuilles de 335 espèces ligneuses provenant de 12 sites forestiers à travers l'est de la Chine. La mise à l'échelle des exposants de la tige du rameau N (ou P) en N (ou P) de la feuille variait selon les groupes fonctionnels. Avec l'augmentation de la latitude, ces exposants d'échelle ont considérablement diminué, passant de >1 à basse latitude à <1 à haute latitude dans toute la zone d'étude. Ces résultats suggèrent que, à mesure que la concentration en éléments nutritifs des plantes augmentait, les plantes à basse latitude présentaient une augmentation plus rapide de la concentration en éléments nutritifs de la tige des rameaux, tandis que les plantes à haute latitude présentaient une augmentation plus rapide de la concentration en éléments nutritifs des feuilles. De tels changements dans la stratégie d'allocation des nutriments des latitudes basses aux latitudes élevées peuvent être contrôlés par la température. Dans l'ensemble, nos résultats fournissent une nouvelle approche pour explorer les stratégies d'allocation des nutriments végétaux en analysant la mise à l'échelle stœchiométrique des nutriments entre les organes, ce qui pourrait élargir notre compréhension des interactions entre les plantes et leurs environnements.Translated Description (Spanish)
La asignación de nutrientes limitados, como nitrógeno (N) y fósforo (P), entre los órganos de las plantas refleja las influencias de los procesos evolutivos y ecológicos en los rasgos funcionales de las plantas y, por lo tanto, está relacionada con los grupos funcionales y las condiciones ambientales. En este estudio, probamos esta hipótesis explorando la escala estequiométrica de las concentraciones de N y P entre tallos y hojas de ramitas de 335 especies leñosas de 12 sitios forestales en el este de China. Los exponentes de escala del tallo de la ramita N (o P) a la hoja N (o P) variaron entre los grupos funcionales. Con el aumento de la latitud, estos exponentes de escala disminuyeron significativamente de >1 a baja latitud a <1 a alta latitud en toda el área de estudio. Estos resultados sugirieron que, a medida que aumentaba la concentración de nutrientes en las plantas, las plantas en latitudes bajas mostraron un aumento más rápido en la concentración de nutrientes en el tallo de la ramita, mientras que las plantas en latitudes altas presentaron un aumento más rápido en la concentración de nutrientes en las hojas. Tales cambios en la estrategia de asignación de nutrientes de latitudes bajas a altas pueden estar controlados por la temperatura. En general, nuestros hallazgos proporcionan un nuevo enfoque para explorar las estrategias de asignación de nutrientes de las plantas mediante el análisis de la escala estequiométrica de nutrientes entre los órganos, lo que podría ampliar nuestra comprensión de las interacciones entre las plantas y sus entornos.Files
srep20099.pdf.pdf
Files
(2.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e6289f7e723e967096b0f63e1f9c5207
|
2.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استراتيجيات تخصيص المغذيات للنباتات الخشبية: نهج من تحجيم النيتروجين والفوسفور بين سيقان الأغصان والأوراق
- Translated title (French)
- Stratégies d'allocation des nutriments des plantes ligneuses : une approche à partir de la mise à l'échelle de l'azote et du phosphore entre les tiges des rameaux et les feuilles
- Translated title (Spanish)
- Estrategias de asignación de nutrientes de plantas leñosas: un enfoque desde la escala de nitrógeno y fósforo entre tallos de ramitas y hojas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2420716966
- DOI
- 10.1038/srep20099
References
- https://openalex.org/W1934842881
- https://openalex.org/W1946277022
- https://openalex.org/W1966249885
- https://openalex.org/W2015718244
- https://openalex.org/W2021528024
- https://openalex.org/W2031418293
- https://openalex.org/W2034946578
- https://openalex.org/W2037046128
- https://openalex.org/W2048055502
- https://openalex.org/W2048347420
- https://openalex.org/W2056581871
- https://openalex.org/W2081837613
- https://openalex.org/W2098039659
- https://openalex.org/W2100942741
- https://openalex.org/W2101789542
- https://openalex.org/W2104955411
- https://openalex.org/W2117744528
- https://openalex.org/W2118295263
- https://openalex.org/W2118848406
- https://openalex.org/W2124963664
- https://openalex.org/W2127954946
- https://openalex.org/W2128584137
- https://openalex.org/W2136589293
- https://openalex.org/W2138240373
- https://openalex.org/W2141484921
- https://openalex.org/W2141550196
- https://openalex.org/W2142080611
- https://openalex.org/W2143859499
- https://openalex.org/W2144042033
- https://openalex.org/W2144474193
- https://openalex.org/W2146475494
- https://openalex.org/W2154153710
- https://openalex.org/W2160324380
- https://openalex.org/W2162584119
- https://openalex.org/W2168141920
- https://openalex.org/W2312306884
- https://openalex.org/W2320139829
- https://openalex.org/W4210796277
- https://openalex.org/W4300434900