中國(guó)科學(xué)院華南植物園研究員魯顯楷團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)綜述了氮沉降全球化背景下森林氮素生物地球化學(xué)循環(huán)的前沿進(jìn)展，為森林生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展提供了新的科學(xué)依據(jù)。近日，相關(guān)綜述文章發(fā)表于《氮循環(huán)》（Nitrogen Cycling）。
森林生態(tài)系統(tǒng)氮素轉(zhuǎn)化格局（a.熱帶森林；b.亞熱帶森林；c.溫帶森林)。研究團(tuán)隊(duì)供圖氮是生命體必需的營(yíng)養(yǎng)元素，也是制約生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的關(guān)鍵限制因子，深刻影響著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。工業(yè)化革命以來(lái)，尤其是過(guò)去五十年間，日益增加的人為源氮沉降顯著改變了陸地氮循環(huán)，并引發(fā)一系列的級(jí)聯(lián)效應(yīng)，如土壤酸化、養(yǎng)分失衡、碳固存能力改變以及生物多樣性衰退等。雖然以往的綜述探討了氮沉降影響的特定方面，但尚缺乏將全球氮沉降格局演變與森林氮素生物地球化學(xué)循環(huán)進(jìn)行多尺度、多過(guò)程系統(tǒng)性的整合。
文章綜述了氮沉降全球化下森林氮素生物地球化學(xué)循環(huán)的研究進(jìn)展，涵蓋了大氣氮沉降的時(shí)空特征、森林氮庫(kù)與氮狀態(tài)的變化，以及關(guān)鍵氮循環(huán)過(guò)程，包括生物固氮、礦化、硝化、同化及其損失途徑等。梳理了氮循環(huán)研究的歷史演進(jìn)脈絡(luò)，明確了自18世紀(jì)60年代以來(lái)的三個(gè)不同階段：階段I（18-19世紀(jì)），基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)；階段II（20世紀(jì)），機(jī)制研究，提出“氮飽和”“氮級(jí)聯(lián)效應(yīng)”等概念；階段III（21世紀(jì)），聚焦多元素耦合、全球變化整合、可持續(xù)發(fā)展等。
此外，文章探討了驅(qū)動(dòng)氮循環(huán)的核心機(jī)制，包括微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程及植物–土壤互作關(guān)系，并重點(diǎn)介紹了森林氮循環(huán)的關(guān)鍵理論進(jìn)展。文章強(qiáng)調(diào)未來(lái)需加強(qiáng)多因子、多尺度、多學(xué)科交叉研究，以及關(guān)注氮沉降背景下的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)機(jī)制。通過(guò)融合格局、過(guò)程與機(jī)制三個(gè)維度，該綜述不僅深化了對(duì)人為氮富集下生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)的理解，也為應(yīng)對(duì)全球變化提供了理論支撐。（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 朱漢斌）
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.48130/nc-0026-0002