近日，四川农业大学风景园林学院高素萍教授团队在《植物生理学》（Plant Physiology）上发表研究论文。该研究首次发现了垩腺代表植物岷江蓝雪花体外积累碳酸钙（CaCO?）的碳源来自大气CO?，阐释了植物在高钙环境中的独特适应策略，为理解垩腺植物生物矿化固碳过程和钙调节提供了新方向。

生物固碳是一种自然、生态、低成本的碳汇方式，在全球减碳中发挥了重要作用。生物矿化固碳是指通过生物代谢活动将大气CO?转化为难溶性碳酸盐（如CaCO3和MgCO3等）的过程。因碳酸盐沉淀物本身是构成地壳岩石的基本物质之一，不会像光合作用固定产生的有机物那样会被微生物分解后，又以CO?形式重回大气。因此，普遍认为这种固碳过程更加稳定和持久。尽管前人已发现一些植物通过特殊腺体（如垩腺）分泌离子在体外形成白色结晶物CaCO?，这类植物统称为垩腺植物，但至今尚不清楚这些CaCO?与大气CO?的关联，以及其生物矿化的生态意义。

岷江蓝雪花垩腺分泌物结晶成分分析。 四川农业大学供图

高素萍团队通过对岷江蓝雪花进行碳排除等实验，结合碳稳定同位素技术，发现在高钙环境下CaCO3积累显著增加，且高度依赖大气CO2，与土壤溶解性无机碳（DIC）无关。这种生物矿化碳的作用主要发生在白天，其碳源随昼夜变化，白天主要来自大气CO2，夜间主要来自代谢性CO2。CO2在叶片内水合生成碳酸氢根离子，通过垩腺排泄体外，与Ca2+结合生成结晶。

本研究展示了垩腺植物利用大气CO?实现钙“变废为宝”的一种生态适应策略，为高钙土壤修复、碳固定技术开发提供了心的理论支撑。研究的新发现不仅深化了对垩腺植物生态适应性进化的认识，还为利用植物固定大气CO?、改良高钙土壤环境提供了新的技术路径方向，对开发新型生态碳汇策略发展有重要科学价值。

相关论文信息：https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf134