植物氮素獲取策略決定著生態(tài)系統(tǒng)生物量累積和碳動態(tài)，明晰植物氮素獲取策略以及驅(qū)動因子對于預測未來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)動因子尚不清楚。
研究人員基于全球自然生態(tài)系統(tǒng)15N標記實驗數(shù)據(jù)庫，明晰了植物對土壤銨態(tài)氮，硝態(tài)氮以及有機氮（以甘氨酸為例）的相對吸收比例分別為41.6?±?1.1%,32.8?±?1.2%和25.6?±?0.9%。研究結(jié)果同時強調(diào)了植物氮素吸收偏好的緯度變化規(guī)律以及生物（植物類型）和非生物（氣候、土壤）驅(qū)動機理。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)對植物氮吸收有更高的貢獻比例，植物對銨態(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；不同的是，硝態(tài)氮的偏好模式同時受到生物（植物類型）和非生物（氣候、土壤）因素驅(qū)動。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確評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)表在植物科學領域權(quán)威期刊New Phytologist（《新植物學家》）（IF5-year?= 10.2）。中國科學院華南植物園毛晉花為第一作者，中國科學院地理科學與資源研究所牛書麗研究員為通訊作者。該項研究得到國家自然科學基金項目、國家重點研發(fā)計劃、國家博士后項目等資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1111/nph.70030
該項研究是毛晉花博士基于氮穩(wěn)定同位素手段開展生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)系列研究中的一個重要部分。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)對干旱的閾值響應（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。
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)類型之間的差異
圖2.?不同植物類型氮素吸收偏好的差異
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