沈阳生态所土壤化学组依托额尔古纳森林草地过渡带生态研究站2014年5月建立的草地氮添加试验平台(尿素,10 g N-2 yr-1,δ15N = -3.4‰),系统研究了5个优势植物13C(碳13)与15N(氮15)、土壤有效氮(NO3-、NH4+及DON)15N的自然丰度,及其对氮添加的响应规律。研究发现,氮添加对各优势植物物种δ13C无显著影响,而植物群落水平混合凋落物的δ13C下降,指征氮添加提升了羊草(13C贫瘠物种)的生物量占比。无外源氮添加下,优势物种与土壤微生物分别偏好吸收NO3-与DON(通过δ15N接近程度判别);氮添加导致优势物种与微生物的δ15N下降,与δ15N-NO3-的数值接近且变化趋势一致,而与δ15N-NH4+、δ15N-DON变化趋势相反,表明氮添加使植物与微生物的氮偏好趋同于NO3- (图1);此外,氮添加使植物生物量增加、微生物生物量下降,可能说明植物与微生物间氮竞争加剧。
上述结果以Natural abundance of 13C and 15N provides evidence for plant-soil carbonand nitrogen dynamics in a N-fertilized meadow为题于2021年6月发表在Ecology上。土壤化学组王汝振副研究员为论文的第一作者,姜勇研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目(31770525、31870441)和中科院青促会人才项目等的资助。
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https://doi.org/10.1002/ecy.3348