PNAS | 风化基岩层可能在深根植物生态系统碳氮循环中发挥重要作用

本文研究了风化基岩层在深根植物生态系统碳氮循环中的重要作用。背景方面，传统观点认为森林养分吸收主要发生在土壤中，但本研究指出深根植物及其相关微生物在风化基岩层中的氮循环对全球深根生态系统具有重要意义。研究目的方面，作者通过在北加利福尼亚州一个古老森林的16米风化基岩层中安装专门仪器，监测了总溶解氮(TDN)、溶解有机碳(DOC)、无机氮(铵和硝酸盐)以及CO2和O2气体等参数。研究发现，TDN浓度随深度增加而增加，15米处的浓度比上层30厘米处高一个数量级，且风化基岩层中的大部分TDN是有机态的。此外，TDN浓度受深度、季节和年际降水模式的影响。结论方面，DOC的碳同位素组成表明，风化基岩层中的溶解有机物主要来源于植物而非富氮基岩。研究认为，风化基岩层中的氮动态可能部分由土壤下方数米处的活跃根际驱动，并强调在深根植物生态系统的碳氮循环研究中应考虑风化基岩层的作用。