草地生态遥感团队发现氮沉降研究中可能存在的偏差

作者：呼伦贝尔站  更新时间：2023-01-09

近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所草地生态遥感团队在氮沉降效应研究取得重要进展，研究发现仅基于单一的有机或无机氮添加实验来预测氮沉降的效应会存在偏差。相关研究成果发表在国际生态学领域Q1区TOP期刊《Global Change Biology》。

大气沉降的氮包括无机氮(IN)和有机氮(ON)，这些氮源可能对生态系统产生不同的影响。然而，我们对氮沉降效应的理解主要基于仅添加ON或IN的实验。因此，我们对氮沉降影响生态系统生产力和生物多样性的理解可能存在偏差。

本研究在一个典型的温带草原上进行了长期的不同IN:ON比率（0:10、3:7、5:5、7:3和10:0）的氮添加实验，探究了不同IN:ON比率对植物群落生产力和植物多样性的影响。此外，研究人员还测量了土壤pH、凋落物生物量、土壤IN浓度和光穿透率，以解析氮添加导致物种损失的潜在机制。研究结果发现，氮添加显著增加了68.33-105.50%的植物群落生产力，降低了16.20-37.99%的物种丰富度。IN:ON比率对植物群落生产力没有显著影响。然而，IN导致的物种丰富度损失约为ON导致的物种丰富度损失的2.34倍。土壤pH与物种丰富度呈正相关，并且它们对IN:ON比率表现出非常相似的响应模式。这意味着土壤酸化导致了IN和ON添加下不同程度的物种损失。总体而言，本研究表明，通过添加IN或ON来评估氮沉降对植物群落生产力的影响可能是合理的。但是，仅添加IN可能会高估氮沉降对生物多样性的影响，而仅添加ON则可能会低估氮沉降对生物多样性的影响。

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士生柯玉广为第一作者，庾强研究员为通讯作者。本研究得到国家重点研发项目（2017YFA0604802）和国家自然科学基金（31270476）的共同资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcb.16530

不同IN:ON比例的氮添加对植物群落生产力（ANPP）（a），物种丰富度（b）和土壤pH（c）的影响以及物种丰富度和土壤pH的线性关系（d）