PNAS | 冠层氮沉降显著提高了森林生产力和固碳效率

本研究通过在中国温带落叶林进行的10年野外实验，探讨了冠层氮沉降对森林生产力和碳固存的影响。背景方面，大气氮沉降通常被认为能促进植物碳固存和树木生长，但其对森林生产力的贡献程度存在争议。研究目的旨在比较冠层氮添加和下层氮添加对森林生态系统的影响。实验结果显示，冠层氮添加使净初级生产力显著提高37.0%，而下层氮添加仅提高8%。通过15N同位素示踪发现，冠层氮添加通过增强植物氮吸收和提高生态系统氮保留，使碳固存效率达到54.5±7.7 kg C kg-1 N，是下层氮添加的3.5倍。生理测量表明冠层氮添加提高了叶片光合速率，改变了叶片形态，并通过延迟衰老延长了叶片寿命。结论认为，冠层氮吸收对最大化氮诱导的森林生产力至关重要，这一发现对改进全球碳模型和准确预测未来碳汇具有重要意义。