工業(yè)發(fā)展和人口增長(zhǎng)所導(dǎo)致的大氣氮沉降增加對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很多影響,包括對(duì)植物群落組成、植物生理過(guò)程、有機(jī)物質(zhì)周轉(zhuǎn)及土壤生物地球化學(xué)循環(huán)等過(guò)程的影響。已有很多研究關(guān)注植物凋落物功能性狀對(duì)氮沉降的響應(yīng),因?yàn)榈蚵湮锏倪@些性狀對(duì)凋落物分解過(guò)程及植物群落組成具有很重要的影響。氮沉降對(duì)凋落物分解過(guò)程影響分為直接影響(影響凋落物化學(xué)性狀和土壤中可利用N素情況)和間接影響(影響植物群落的組成)。目前,氮沉降對(duì)群落組成和群落凋落物質(zhì)量的影響很少進(jìn)行定量研究,這將會(huì)阻礙我們?cè)谌蜃兓瘲l件下對(duì)生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程改變的預(yù)測(cè)。
基于此,中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所生態(tài)化學(xué)計(jì)量組研究團(tuán)隊(duì)以中國(guó)北方半干旱草原連續(xù)進(jìn)行七年氮素添加的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為依托,分別從物種水平和群落水平上研究了氮沉降對(duì)該地區(qū)植物凋落物質(zhì)量(氮、木質(zhì)素、纖維素和半纖維素)的影響。結(jié)果表明,長(zhǎng)期氮素添加將通過(guò)影響凋落物化學(xué)組分及群落組成進(jìn)而提高凋落物質(zhì)量。隨著氮素添加速率的增加,種間變異對(duì)凋落物質(zhì)量變化的相對(duì)貢獻(xiàn)逐漸增加。當(dāng)考慮群落組成變化時(shí),植物凋落物質(zhì)量對(duì)氮素添加的響應(yīng)更為敏感。盡管凋落物化學(xué)組分對(duì)氮素添加的響應(yīng)在驅(qū)動(dòng)凋落物生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)方面的研究較多,本研究有助于理解氮沉降下群落組成變化及其與種內(nèi)變異的交互作用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳和養(yǎng)分循環(huán)的影響。
研究結(jié)果以Quantifying the indirect effects of nitrogen deposition on grassland litter chemical traits為題發(fā)表在Biogeochemistry雜志上(DOI 10.1007/s10533-018-0466-6),侯雙利博士是該論文第一作者,呂曉濤研究員是通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(31770503和31470505) 和中科院科技先導(dǎo)專項(xiàng)(XDB15010403)等資助。






