植物氮素獲取策略決定著生態(tài)系統(tǒng)生物量累積和碳動(dòng)態(tài)，明晰植物氮素獲取策略以及驅(qū)動(dòng)因子對(duì)于預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化背景下植被生產(chǎn)力維持以及陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能至關(guān)重要。植物對(duì)土壤不同形態(tài)氮的吸收偏好是重要的氮素獲取策略之一，然而，全球尺度上植物氮素吸收偏好的變化規(guī)律和驅(qū)動(dòng)因子尚不清楚。
研究人員基于全球自然生態(tài)系統(tǒng)15N標(biāo)記實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，明晰了植物對(duì)土壤銨態(tài)氮，硝態(tài)氮以及有機(jī)氮（以甘氨酸為例）的相對(duì)吸收比例分別為41.6?±?1.1%,32.8?±?1.2%和25.6?±?0.9%。研究結(jié)果同時(shí)強(qiáng)調(diào)了植物氮素吸收偏好的緯度變化規(guī)律以及生物（植物類(lèi)型）和非生物（氣候、土壤）驅(qū)動(dòng)機(jī)理。銨態(tài)氮和硝態(tài)氮分別在（亞）熱帶地區(qū)和高緯度氣候區(qū)對(duì)植物氮吸收有更高的貢獻(xiàn)比例，植物對(duì)銨態(tài)氮的偏好模式主要受年平均溫度和土壤氮可利用性驅(qū)動(dòng)；不同的是，硝態(tài)氮的偏好模式同時(shí)受到生物（植物類(lèi)型）和非生物（氣候、土壤）因素驅(qū)動(dòng)。該研究在全球尺度上揭示了自然生態(tài)系統(tǒng)植物氮素吸收偏好的變化規(guī)律和驅(qū)動(dòng)因子，為深入理解全球變化背景下植物氮素獲取策略以及準(zhǔn)確評(píng)估氮獲取策略引起的碳固存變化提供了重要依據(jù)。
相關(guān)研究結(jié)果以“Plant nitrogen uptake preference and drivers in natural ecosystems at the global scale”為題發(fā)表在植物科學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊New Phytologist（《新植物學(xué)家》）（IF5-year?= 10.2）。中國(guó)科學(xué)院華南植物園毛晉花為第一作者，中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所牛書(shū)麗研究員為通訊作者。該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家博士后項(xiàng)目等資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1111/nph.70030
該項(xiàng)研究是毛晉花博士基于氮穩(wěn)定同位素手段開(kāi)展生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)系列研究中的一個(gè)重要部分。前期相關(guān)研究包括揭示大氣氮沉降在南亞熱帶森林中的去向（Global Change Biology 2022，?https://doi.org/10.1111/gcb.16005），闡明土壤氮穩(wěn)定同位素自然豐度和氮循環(huán)對(duì)干旱的閾值響應(yīng)（Global Change Biology 2024，https://doi.org/10.1111/gcb.17357）以及氮穩(wěn)定同位素自然豐度指示土壤氮循環(huán)在不同森林之間的差異性（Plant and Soil 2024，https://doi.org/10.1007/s11104-024-06523-y），上述系列研究得到鄭棉海研究員、莫江明研究員等指導(dǎo)。
圖1.?植物氮素吸收偏好在不同氣候區(qū)域和生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型之間的差異
圖2.?不同植物類(lèi)型氮素吸收偏好的差異
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