沈陽生態所土壤化學組依托額爾古納森林草地過渡帶生態研究站2014年5月建立的草地氮添加試驗平臺(尿素,10 g N-2 yr-1,δ15N = -3.4‰),系統研究了5個優勢植物13C(碳13)與15N(氮15)、土壤有效氮(NO3-、NH4+及DON)15N的自然豐度,及其對氮添加的響應規律。研究發現,氮添加對各優勢植物物種δ13C無顯著影響,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貧瘠物種)的生物量占比。無外源氮添加下,優勢物種與土壤微生物分別偏好吸收NO3-與DON(通過δ15N接近程度判別);氮添加導致優勢物種與微生物的δ15N下降,與δ15N-NO3-的數值接近且變化趨勢一致,而與δ15N-NH4+、δ15N-DON變化趨勢相反,表明氮添加使植物與微生物的氮偏好趨同于NO3- (圖1);此外,氮添加使植物生物量增加、微生物生物量下降,可能說明植物與微生物間氮競爭加劇。
上述結果以Natural abundance of 13C and 15N provides evidence for plant-soil carbonand nitrogen dynamics in a N-fertilized meadow為題于2021年6月發表在Ecology上。土壤化學組王汝振副研究員為論文的第一作者,姜勇研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金面上項目(31770525、31870441)和中科院青促會人才項目等的資助。
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https://doi.org/10.1002/ecy.3348