陈浩副教授团队在海水添加对生物固氮影响的研究上取得进展

     海水入侵正持续影响着滨海生态系统的结构和功能。生物固氮作为陆地自然生态系统氮的主要来源，对生态系统结构和功能具有重要影响，因此研究海水入侵对生物固氮的影响有助于理解和预测滨海生态系统对海水入侵的响应。本研究通过直接的海水添加探究海水入侵对滨海区常见树种的共生（仅限固氮树种）及根际土壤非共生固氮速率的影响。

图1 位于海南文昌的海水添加平台

研究发现，海水添加降低了所有树种根际土壤的非共生固氮速率（图2），一方面是因为海水添加使得土壤中固氮微生物受到的盐胁迫加剧，另一方面是因为海水添加降低了土壤中磷和铁的有效性（图4）。其次，海水添加促进了二种固氮植物的共生固氮速率（图3），一方面是因为海水添加降低了土壤中氮的有效性，固氮植物为了满足自身氮需求，开始上调固氮速率；另一方面是因海水添加增加了土壤钙含量（图4）。此外，二种固氮植物对高量海水添加的响应不同（图3），可能是因为二种固氮植物的耐盐性存在差异。

图2 海水添加对根际土壤非共生固氮速率的影响。LSW和HSW分别表示低量和高量海水添加。

图3 海水添加对二种固氮植物 (a)根瘤乙炔还原速率；(b)根瘤生物量; (c)共生固氮速率的影响。

图4 海水添加对(a)共生和(b)非共生固氮速率的影响机制。

我们的主要结论是共生与非共生固氮对海水入侵的响应不同，不同固氮植物的共生固氮速率对海水入侵的响应也可能存在差异，这些应该纳入到陆地生态系统模型中，以便于提升对未来全球环境变化下生态系统氮动态的预测能力。

研究结果以“Divergent responses of symbiotic and asymbiotic N 2 fixation to seawater additions”为题发表于国际期刊Functional Ecology；我院博士研究生孙锡斌为第一作者，我院陈浩副教授和中国科学院亚热带农业生态研究所李德军研究员为共同通讯作者。此外，我院马子龙副教授、中国科学院亚热带农业生态研究所、中国科学院华南植物园、南宁师范大学的多位科研人员参与了该项研究工作。（全文链接https://doi.org/10.1111/1365-2435.13908）