華南植物園揭示氮沉降背景下森林土壤生物群落組成的維持機制
氮沉降對森林生態系統群落組成具有顯著影響，而傳統模擬氮沉降研究一般基于林下直接施氮，忽略了林冠過程的截留作用。考慮到林冠可以截留和利用相當一部分氮素（例如葉片可以直接吸收利用氮素），從而改變植物對土壤食物網的資源輸入，將對直接利用凋落物和根系分泌物的土壤生物群落產生影響。土壤生物群落是陸地生態系統重要的分解者，參與維持森林生態系統的結構和功能。因此，在全球氮沉降增加的背景下，研究林冠過程如何影響土壤生物群落組成具有重要的意義。
中科院華南植物園恢復生態學團隊（PI：劉占鋒研究員）利用河南雞公山林冠氮沉降平臺，系統研究了林冠施氮和林下施氮在兩種施氮濃度下對穿透雨、植物資源輸入、土壤理化性質和土壤生物群落組成影響。發現林冠對25kg N ha-1 yr-1和50kg N ha-1 yr-1氮沉降的截留率分別達到了52%和44%；傳統林下施氮對土壤線蟲數量和多樣性產生了明顯的抑制作用，而林冠施氮對土壤線蟲群落未產生明顯影響。研究表明林冠在維持森林土壤生物群落方面發揮重要作用，這對于揭示全球變化背景下生物多樣性的維持機制具有重要意義。此外，該研究還量化了自然狀態下林冠對氮沉降（濕沉降）的截留效應，為以后的氮沉降研究提供了新思路。
相關研究結果已發表在國際土壤學主流期刊Soil Biology & Biochemistry（《土壤生物學與生物化學》）上。該研究得到了國家自然科學基金、廣東省自然科學基金、廣州市科技計劃和中國科學院青年創新促進會優秀會員等項目資助。
論文鏈接：http://dx.doi.org/10.1016/j.soilbio.2020.107733
圖1. 氮沉降背景下森林土壤生物群落組成的維持機制
圖2. 林冠施氮和林下施氮對土壤線蟲多樣性的影響
