地下根土界面過程參與調(diào)節(jié)氮沉降驅(qū)動(dòng)的不同功能群植物的地上元素變化。中科院植物所供圖
“天蒼蒼，野茫茫，風(fēng)吹草低見牛羊?！币惶岬讲菰?，很多人就會(huì)聯(lián)想到這樣的景象。然而，在全球變化的大背景下，草原還會(huì)如此豐饒嗎？近日，中國科學(xué)院植物研究所研究員張文浩團(tuán)隊(duì)在氮富集影響溫帶草原物種多樣性方面取得新進(jìn)展。該研究從新的視角進(jìn)一步揭示了草原不同功能群植物對氮富集的響應(yīng)，為深入理解全球變化背景下的草地生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)提供了新的認(rèn)識(shí)。相關(guān)研究發(fā)表在《生態(tài)學(xué)雜志》。
張文浩研究組通過野外多個(gè)氮添加與土壤酸化控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，結(jié)合室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，以根際過程為切入點(diǎn)，解析了典型草原不同物種和功能群對氮富集的響應(yīng)。
研究發(fā)現(xiàn)，與禾草相比，雜類草根系在氮富集條件下具有較強(qiáng)的酸化能力、較強(qiáng)的磷酸酶和有機(jī)酸分泌能力，導(dǎo)致雜類草具有較高的磷獲取潛力，進(jìn)而導(dǎo)致葉片的總氮磷比對氮富集的響應(yīng)顯著低于禾草葉片的總氮磷比。此發(fā)現(xiàn)對傳統(tǒng)的“養(yǎng)分限制”假說和“化學(xué)計(jì)量”假說提出了新的挑戰(zhàn)
此外，研究人員通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測土壤理化性質(zhì)、植物生理指標(biāo)和地上群落組成變化，發(fā)現(xiàn)氮富集導(dǎo)致草原植物物種的喪失具有階段性和物種依賴性特征，并且在不同的時(shí)間維度，物種喪失的主導(dǎo)機(jī)制不同。
大氣氮沉降導(dǎo)致全球范圍內(nèi)生物多樣性降低，極大地影響著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。因此，研究大氣氮沉降對草地生態(tài)系統(tǒng)的影響及作用機(jī)理，對于揭示和預(yù)測全球變化背景下草地生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)特征及草地生態(tài)系統(tǒng)的科學(xué)管理和可持續(xù)利用具有重要的理論和實(shí)踐意義。目前，針對氮沉降如何影響草地植物多樣性已開展了大量研究，但缺乏對氮富集背景下草地植物-土壤相互作用的系統(tǒng)研究。（丁佳）
相關(guān)論文信息：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.13519
https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.13415
來源： 中國科學(xué)報(bào)
