中國科學院植物研究所研究員王仁忠研究組以我國溫帶森林為研究對象,利用碳13氮15雙標同位素示蹤,揭示出溫帶森林中喬木、灌木及草本植物的冬季氮吸收能力及氮利用策略。研究發現,落葉喬木和灌木在整個冬季的氮吸收能力與常綠植物相當,而草本植物僅在融雪期才開始利用氮素。不同功能型植物均可以利用無機氮和簡單氨基酸,只有喬木可以利用復雜氨基酸。溫帶常綠和落葉喬木在冬季吸收的銨態氮和甘氨酸顯著高于硝態氮和酪氨酸,而落葉灌木和草本植物在冬季吸收硝態氮顯著高于其他形態氮。研究人員結合北半球植物氮吸收能力的相關研究,進一步提出了季節性積雪覆蓋生態系統冬季氮吸收的概念模型。該模型認為土壤微生物、常綠植物和落葉植物在冬季存在強烈的氮競爭,且不同功能型植物氮利用策略不同。上述發現為理解溫帶生態系統氮循環模式提供了新視角。
相關研究成果近期發表在Journal of Ecology上。研究工作得到國家自然科學基金和國家重點研發計劃的資助。