PNAS | 华南植物园莫江明团队：热带富氮森林对长期高氮沉降的适应

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 Info 

原名：Plant acclimation to long-term high nitrogen deposition in an N-rich tropical forest

译名：富氮热带森林中植物对长期高氮沉降的适应

期刊：PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)

通讯作者：莫江明

通讯作者单位：华南植物园

 Introduction 

适应是植物在变化的环境中生存的关键，因为它允许植物在形态、解剖和/或生理上适应环境的变化。目前，人为氮沉降加速了区域和全球尺度的陆地氮循环，导致许多自然和半自然生态系统的养分失衡。沉降的氮如何影响氮已经丰富的生态系统，以及植物如何适应这种环境下的慢性氮沉降，人们仍然不清楚。

 Methods 

2002年，作者在中国南方鼎湖山保护区选择了一个富含氮的热带低地森林开始施氮。主要研究长期高氮输入对热带富氮森林的影响，以及植物在这些条件下如何维持养分平衡。具体来说，假设长期的氮添加会使土壤酸化并消耗生物有效的土壤钙(Ca)和镁(Mg)，还探索植物是否能够适应酸化和营养耗竭，以及它们是如何适应的。

 Results 

1. 长期施氮对叶面氮含量和叶面阳离子无影响(Ca、Mg等；表1)。

2. 添加N可使土壤酸化，降低土壤中Ca和Mg的生物有效浓度(图1)。

3. 施氮使蒸腾作用得到了增强，表现为瞬时蒸腾速率更大(图2A)，在低氮、中氮和高氮处理中，蒸腾作用的总体平均增幅分别为25%、37%和59%。同样，长期施氮大大减少了生根区大部分以下的水分流出(图2B)。氮添加量普遍降低了叶面iWUE，尤其是在栲(Castanopsischinensis)和厚壳桂（Cryptocarya chinensis) (Fig. 2C)。

 Conclusion 

综上所述，氮的添加加速了土壤酸化，减少了土壤中生物有效阳离子(尤其是Ca和Mg)，但植物通过增加蒸腾作用至少部分地维持了叶面养分供应，同时减少了生根区以下土壤的水淋失。作者提出了一个假说，即阳离子缺乏植物可以通过增加蒸腾作用来调节氮沉降，从而维持营养平衡。本研究结果表明，长期升高的氮沉降可以改变富氮森林生态系统的水文循环。

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