研究發現大氣氮沉降影響亞熱帶森林生態系統硅循環

中國科學院華南植物園研究員曠遠文團隊依托生態中心建立的“林冠、林下氮添加模擬大氣氮沉降”野外控制實驗平臺，研究發現了大氣氮沉降影響亞熱帶森林生態系統硅循環。相關成果近日在線發表于《植物與土壤》（Plant and Soil）。

硅是地殼中第二豐富的元素，有利于植物生長、防御，且與陸地生態系統碳循環緊密關聯，植物對硅的吸收和利用影響著硅的生物地球化學循環及其與碳循環的耦合關系。然而，大氣氮沉降對亞熱帶森林植物硅循環的影響機理尚不清楚。

論文共同第一作者、中國科學院華南植物園生態中心博士研究生余恒表示，探究大氣氮沉降下植物-土壤系統中硅的動態變化及其驅動因子對揭示森林生態系統硅生物地球化學和有機碳循環過程應對全球變化的響應路徑和機制具有重要意義。

該研究在廣東省重點領域研發項目、廣東省基礎和應用旗艦項目和廣東省科技計劃項目的聯合資助下，依托生態中心建立的“林冠、林下氮添加模擬大氣氮沉降”野外控制實驗平臺，研究了林冠和林下氮添加處理下硅在植物-土壤系統的動態及其驅動因子。

研究發現：高氮添加顯著提高森林土壤植物有效硅和有機質結合態硅含量，但顯著降低土壤無定形硅含量；氮添加（尤其是高氮添加）顯著降低了森林土壤pH，但顯著提高了植物根系有機酸的分泌速率及植物葉片植硅體含量；土壤植物有效硅和有機質結合態硅含量顯著正相關，根系有機酸、土壤pH和土壤植物有效硅是影響森林植物葉片植硅體含量的主導因子。

論文通訊作者曠遠文表示，氮添加促進了南亞熱帶森林土壤硅的有效性及其在植物葉片中的累積。由于硅和碳間的強烈耦合，探究長期大氣氮沉降影響下，硅生物地球化學循環的變化將對研究森林生態系統有機碳的穩定性與動態變化提供新的思路。

相關論文信息：https://doi.org/10.1007/s11104-024-06872-8