植物體的養(yǎng)分含量與計(jì)量特征驅(qū)動(dòng)著包括初級(jí)生產(chǎn)力形成、物種競(jìng)爭(zhēng)、植食作用等在內(nèi)的諸多基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)過(guò)程。目前，國(guó)內(nèi)外很多研究關(guān)注了植物養(yǎng)分含量和計(jì)量特征的空間動(dòng)態(tài)。相比之下，我們對(duì)于植物養(yǎng)分的時(shí)間動(dòng)態(tài)，尤其是其在全球變化情境下的年際間動(dòng)態(tài)了解甚少。鑒于植物養(yǎng)分狀態(tài)與生態(tài)系統(tǒng)碳固持、凋落物分解等生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程的緊密關(guān)聯(lián)，植物養(yǎng)分對(duì)于包括諸多全球變化因子在內(nèi)的干擾因素響應(yīng)的時(shí)間動(dòng)態(tài)將會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的時(shí)間穩(wěn)定性具有重要影響。因此，從時(shí)間尺度上深入探究植物養(yǎng)分狀況及其對(duì)全球變化因子的響應(yīng)在不同年份之間是如何變化的，將會(huì)填補(bǔ)該方面的知識(shí)空白。
中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所呂曉濤研究員等人依托中國(guó)科學(xué)院內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)定位研究站建立的草地氮沉降和火燒長(zhǎng)期控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究了年降水量和年均溫具有明顯差異的3個(gè)年份內(nèi)草地優(yōu)勢(shì)植物葉片氮磷元素含量和計(jì)量的年際間變化及其對(duì)氮沉降和火燒處理響應(yīng)在年際間的變動(dòng)情況，同時(shí)探討了氮沉降和火燒處理對(duì)植物氮磷元素含量和計(jì)量穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果顯示，植物葉片的氮磷含量及其比例在不同年份間存在顯著差異，這種年際間的變化與降水量有明顯的關(guān)系。氮沉降和火燒對(duì)植物養(yǎng)分含量和計(jì)量比值的影響會(huì)因年份而異。氮素添加提高了植物氮素含量的年際間穩(wěn)定性，但是顯著降低了植物體內(nèi)磷含量和氮磷比值的年際間穩(wěn)定性。這項(xiàng)研究表明，植物養(yǎng)分狀況對(duì)實(shí)驗(yàn)處理的響應(yīng)并不是一成不變的，不同年份間降水和溫度等自然條件的變化可能會(huì)影響其對(duì)實(shí)驗(yàn)處理的響應(yīng)。氮沉降不僅僅會(huì)使得植物生長(zhǎng)的養(yǎng)分限制條件發(fā)生轉(zhuǎn)變，使其生長(zhǎng)由氮限制轉(zhuǎn)變?yōu)榱紫拗?，還可能導(dǎo)致植物體內(nèi)的磷含量和計(jì)量特征變得不穩(wěn)定。該項(xiàng)研究有助于我們從植物營(yíng)養(yǎng)的角度闡釋氮沉降對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響機(jī)制。
該項(xiàng)研究以Temporal variability of foliar nutrients: responses to nitrogen deposition and prescribed fire in a temperate steppe為題，發(fā)表在Biogeochemistry期刊（DOI 10.1007/s10533-017-0333-x）。該項(xiàng)研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)的支持。
氮沉降影響植物養(yǎng)分的年際間穩(wěn)定性
