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)過程及與其相關(guān)的生物地球化學(xué)循環(huán)過程，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)鍵過程。近年來，國內(nèi)外生態(tài)學(xué)家通過野外模擬實(shí)驗(yàn)開展了大量氮沉降增加對凋落物分解影響的研究，并積累了一些研究成果。但是，目前已開展的模擬氮沉降實(shí)驗(yàn)大多采用人工施加無機(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，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，僅僅通過添加無機(jī)氮可能不能全面的評估氮沉降對陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤碳循環(huán)的影響。
鑒于此，中國科學(xué)院沈陽應(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)勢種為研究對象，依托不同形式氮添加（有機(jī)氮和無機(jī)氮）實(shí)驗(yàn)平臺，研究了不同形式氮添加對草地根系分解的影響。為期兩年的分解結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論是無機(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)。同時研究發(fā)現(xiàn)，氮添加對凋落物分解酶的影響可以很大程度解釋根系分解對不同形式氮添加的響應(yīng)結(jié)果。因此，本研究強(qiáng)調(diào)了在模擬氮沉降對生態(tài)系統(tǒng)過程影響研究中有機(jī)氮組分的重要性，如果忽視有機(jī)氮，可能會高估氮沉降對土壤碳庫的碳匯作用。
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。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、博士后面上基金等項(xiàng)目的支持。
不同形式氮添加對溫帶草地5種典型物種根系分解的影響
