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?氮穩(wěn)定同位素自然豐度（δ¹⁵N）被廣泛用于指示生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)特性。豆科樹種在全球森林廣泛分布，尤其是在熱帶地區(qū)。由于具有共生固氮能力，豆科森林¹⁵N豐度受固氮過程中氮?dú)猓é?sup>15N=0‰）的影響，其¹⁵N模式以及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)的指示作用可能與非豆科森林存在差異。然而，目前有關(guān)兩類森林葉片δ¹⁵N對(duì)土壤氮循環(huán)指示作用的差異性以及其對(duì)養(yǎng)分有效性變化的響應(yīng)尚不明確。

?中國(guó)科學(xué)院華南植物園鄭棉海研究團(tuán)隊(duì)依托廣東省鶴山森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站的長(zhǎng)期氮磷添加試驗(yàn)平臺(tái)，選取豆科人工林（Acacia auriculiformis）和非豆科人工林（Eucalyptus urophylla）為研究對(duì)象，對(duì)“植物-凋落物-土壤”連續(xù)體的δ¹⁵N進(jìn)行了分析，同時(shí)監(jiān)測(cè)了土壤氮?jiǎng)討B(tài)相關(guān)指標(biāo)用以系統(tǒng)地對(duì)比養(yǎng)分添加下兩類人工林植物和土壤¹⁵N的變化趨勢(shì)以及其對(duì)土壤氮循環(huán)的指示作用。

?研究發(fā)現(xiàn)，氮添加對(duì)葉片δ¹⁵N的影響取決于森林類型，非豆科人工林林下植物葉片δ¹⁵N在氮添加下顯著增加，而豆科林無顯著變化。長(zhǎng)期養(yǎng)分添加顯著改變了兩個(gè)人工林的土壤氮損失，具體表現(xiàn)為氮添加顯著增加了土壤N₂O排放以及NO₃^-淋溶速率，而磷添加表現(xiàn)出相反作用。此外，非豆科人工林葉片δ¹⁵N與土壤N₂O排放和NO₃^-淋溶速率之間表現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系，豆科人工林未表現(xiàn)出顯著的相關(guān)關(guān)系。本研究表明，養(yǎng)分添加下的植物葉片δ¹⁵N對(duì)土壤氮?jiǎng)討B(tài)的指示作用在豆科和非豆科森林之間存在差異，該研究結(jié)果拓展了¹⁵N自然豐度指示生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)過程和狀態(tài)的傳統(tǒng)認(rèn)知。

?相關(guān)研究成果已近期發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Plant and Soil（《植物與土壤》）上。中國(guó)科學(xué)院華南植物園博士生毛晉花（已畢業(yè)，現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所博士后）為論文第一作者，鄭棉海副研究員為通訊作者，毛慶功副研究員為共同通訊作者。該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1007/s11104-024-06523-y

圖1. 氮磷添加下豆科和非豆科森林植物葉片δ15N對(duì)土壤氮?jiǎng)討B(tài)的指示作用