近日，William威廉官网William威廉覃乐政副教授在海草生态学研究方面取得重要进展，相关研究成果以“Environmental nutrients and tissue non-structural carbohydrate storage jointly drive spatial flowering patterns of seagrass”为题发表于国际权威期刊Limnology and Oceanography上。William威廉官网William威廉硕士研究生何高全、邹留源为论文共同第一作者，覃乐政副教授为唯一通讯作者，William威廉官网为第一完成单位。

海菖蒲是世界上最大的海草物种之一，广泛分布于海南岛东部及南部沿海近岸，在养分循环、碳封存和生物多样性维持等方面发挥着关键生态系统服务功能。有性繁殖是维持海草种群稳定、提升海草床生态韧性的重要途径。近年来，受人为活动影响，海水富营养化导致海草生境持续恶化，然而营养盐负荷调控海草开花的具体路径与内在机制尚不明晰，严重制约了基于热带海草床生态修复的滨海营养盐精准管控策略制定。针对这一认知缺口，研究团队依托海南岛东部文昌、琼海、陵水三个区域共13处海草床天然营养梯度，开展了系统的野外原位研究。

创新点一：厘清水体与沉积物营养盐差异化调控通路，量化热带海草开花对关键营养盐的响应阈值

长期以来，海草生态学研究难以区分水体与沉积物两类营养源对开花的独立影响，且缺乏定量化的阈值规律。针对这一难点，研究团队利用海草年龄重建技术，系统量化海草开花特征，同步监测水环境、沉积环境营养盐及植株碳水储备、碳氮配比、生物量等关键生理生态指标。通过多元统计模型与PLS-PM路径模型分析方法，系统阐明了环境营养盐与植株能量储备协同调控海草开花的核心机制。

研究发现，环境无机营养盐是塑造海草开花空间格局的主导因子，其作用效果优于植株碳水储备、生物量等内源因子。水体与沉积物营养盐存在双重差异化调控通路：水体铵盐持续抑制开花，而水体磷酸盐在浓度约2.9 μmol/L时最利于开花；沉积物硝态氮在浓度高于约1.5 μmol/L时显著促进开花，水体硝态氮则在浓度低于约2.5 μmol/L时促进开花。该研究明确了热带海草开花对环境营养盐响应的关键阈值，为滨海富营养化治理提供了精准的科学依据。

创新点二：揭示“外源营养-内源能量”级联调控机制，阐明根茎碳水储备的核心枢纽作用

海草开花的能量供应长期被认为是单纯的生理储存过程，与环境营养盐的耦合机制不清。本研究创新性地构建了“环境营养-生理性状-繁殖输出”的系统调控模型，发现无机营养盐不仅直接调控开花，还通过改变植株非结构性碳水化合物（NSC）储存、碳氮化学计量比及生物量分配产生间接效应。

研究表明，高氨氮环境会显著抑制海草繁殖；海菖蒲地下根茎是其开花的核心能量储备载体，其可溶性糖与淀粉储量分别是地上组织的27.8–70.1倍；植株碳氮配比可有效调控生长与繁殖间的资源分配。该机制揭示了海草从环境资源获取到繁殖输出的完整生理链路，为解析全球变化背景下海草床退化机理提供了全新视角。

该研究为滨海富营养化治理、海草床生态保护与精准修复提供了重要数据支撑，对热带典型海草床的生态管护具有重要的理论与实践意义。

该工作获得国家自然科学基金（42206152）和科技部国家重点研发计划（2022YFD2401302）项目的资助。

论文链接：https://aslopubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/lno.70448