陈浩副教授团队在氮沉降对微生物养分限制影响的研究上取得新进展
氮饱和理论指出:如果一个生态系统持续接收外源氮输入,则该生态系统可能由氮限制转为碳、磷或其他限制。但是氮限制解除后,到底哪个元素才是最主要的限制元素,同时地形因素是否会影响这个结果,则很少在微生物水平上探讨。我们在广西喀斯特地区选择了一个氮饱和的森林,在其两个不同地形部位(坡地和洼地)上分别建立了长期氮沉降模拟样地(图 1),进行了为期两年的氮添加实验,测定了土壤中碳氮磷循环相关的酶活性,利用酶化学计量法作为微生物养分限制的指标,研究了氮沉降对微生物养分限制性的影响。

图1. 样地概况及实验设计
结果发现:在坡地,氮添加并没有改变土壤酶活性和微生物的养分限制状态。相比之下,在洼地,氮添加加剧了微生物碳限制,增加了土壤不稳定有机碳的微生物分解,但减轻了微生物磷限制(图 2)。这些结果说明:生态系统在氮限制解除后,碳才是最限制微生物生长的元素。同时我们强调上述结论会受到地形因素的影响。这些知识为氮饱和度理论提供了新的补充。

图2. 氮添加下微生物养分限制指标的响应。
研究结果以“Topography modulates effects of nitrogen deposition on microbial resource limitation in a nitrogen-saturated subtropical forest”为题发表于Forest Ecosystems(中科院农林科学大类一区);我院为第一通讯单位,陈浩副教授为第一作者,中科院亚热带农业生态研究所李德军研究员为通讯作者;我院陈怀海副教授、马嘉欣副教授、孙锡斌博士研究生作为合作作者参与了该项目的工作。
文章链接:
https://forestecosyst.springeropen.com/articles/10.1186/s40663-021-00341-9