氮沉降作為全球變化的主要現(xiàn)象之一，深刻影響陸地生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程及與其相關(guān)的生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程，如凋落物分解。凋落物分解參與生態(tài)系統(tǒng)碳的周轉(zhuǎn)與循環(huán)，影響生態(tài)系統(tǒng)碳的收支平衡，是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的核心關(guān)鍵過(guò)程。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外生態(tài)學(xué)家通過(guò)野外模擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)展了大量氮沉降增加對(duì)凋落物分解影響的研究，并積累了一些研究成果。但是，目前已開(kāi)展的模擬氮沉降實(shí)驗(yàn)大多采用人工施加無(wú)機(jī)氮（主要為硝酸銨）形式實(shí)現(xiàn)的，而忽略了有機(jī)氮組分。越來(lái)越多的研究表明有機(jī)氮占大氣氮沉降量很大的比例（30%左右），同時(shí)，伴隨著農(nóng)業(yè)化肥的生產(chǎn)和使用，有機(jī)氮占總氮沉降量的比例正處于持續(xù)增加的狀態(tài)。因此，僅僅通過(guò)添加無(wú)機(jī)氮可能不能全面的評(píng)估氮沉降對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤碳循環(huán)的影響。
鑒于此，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)量學(xué)組以內(nèi)蒙古草原的5種優(yōu)勢(shì)種為研究對(duì)象，依托不同形式氮添加（有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究了不同形式氮添加對(duì)草地根系分解的影響。為期兩年的分解結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是無(wú)機(jī)氮添加，還是有機(jī)氮添加，均促進(jìn)了根系分解速率，并且混合氮添加處理對(duì)分解的促進(jìn)作用最強(qiáng)（Fig.1）。并且這種促進(jìn)程度與根系的基質(zhì)氮含量密切相關(guān)，對(duì)氮含量較低的根系具有更高的促進(jìn)作用，而與根系的初始木質(zhì)素含量不相關(guān)。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，氮添加對(duì)凋落物分解酶的影響可以很大程度解釋根系分解對(duì)不同形式氮添加的響應(yīng)結(jié)果。因此，本研究強(qiáng)調(diào)了在模擬氮沉降對(duì)生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程影響研究中有機(jī)氮組分的重要性，如果忽視有機(jī)氮，可能會(huì)高估氮沉降對(duì)土壤碳庫(kù)的碳匯作用。
以上研究成果近期以“Response of fine root decomposition to different forms of N deposition in a temperate grassland ”為題發(fā)表在Soil Biology and Biochemistry期刊。生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)組特別研究助理董利利博士為第一作者，王正文研究員為通訊作者。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、博士后面上基金等項(xiàng)目的支持。
不同形式氮添加對(duì)溫帶草地5種典型物種根系分解的影響
