GCB | 自然生态系统中植物氮偏好反映了地下氮循环过程

本研究通过整合66项15N标记实验和270项土壤氮转化研究数据，揭示了自然生态系统中植物氮吸收偏好与地下氮循环过程的关联机制。背景方面，植物氮获取策略对生态系统生产力具有重要影响，但以往研究缺乏将植物氮偏好与土壤微生物氮循环及环境条件相联系的系统性框架。研究目的旨在建立过程模型，解析不同生态系统和气候带中植物对铵态氮、硝态氮和有机氮的偏好规律及其驱动因素。结果表明：森林和湿地以铵态氮吸收为主（分别占49%±1.84%和55%±3.29%），而草原则以硝态氮为主导（41%±1.52%）；硝化能力（自养硝化与总氮矿化比率）是调控植物氮偏好的核心因子，高pH、低碳氮比的温带或草原土壤促进植物硝态氮偏好，而有机碳丰富、低氧环境通过异化硝酸盐还原为铵（DNRA）过程增强铵态氮偏好；气候变暖或降水增加会加速氮矿化和DNRA过程，同时抑制硝化能力，从而整体促进植物对铵态氮的偏好。结论强调植物氮获取并非单纯由植物自身决定，而是地下氮循环过程的镜像反映，环境条件在此关系中起关键调控作用。