增水增氮对梭梭为建群种的荒漠生态系统氮素回收率的影响
时间：2017-06-30
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人类活动一直持续影响着全球和区域环境，包括广泛的气候变化和氮沉降增加等全球变化。在干旱区，荒漠生态系统能在地貌、水文、生物和生物地球化学等方面对全球变化作出响应。干旱区被认为是对全球变暖响应最为敏感，同时也是对响应最难预测的区域。研究表明，在我国西北荒漠生态系统区域，降水和氮沉降在未来还将持续增加。然而，气候变化和氮沉降变化会对荒漠生态系统植物生长和整个系统氮素去向变化的研究还未见报道。
实验室刘学军团队通过两年的野外控制试验，全面地评价了以梭梭为建群种的荒漠生态系统氮素回收率。以双标记的15NH415NO3 (30 and 60 kg N ha-1 yr-1)作为示踪物，分别追踪氮素在自然降雨和增加降雨（60 mm yr-1）条件下在以梭梭为建群种的古尔班通古特沙漠的去向。结果表明：与灌丛梭梭相比，草本植物是更大的15N回收库，其回收量随着水添加和氮添加而显著增加，与生长季的降雨量显著相关。梭梭不同部位的回收量显著不同，以茎秆最多，同化枝次之。土壤作为最大的15N回收库，绝大部分的氮素集中在表层土壤。平均说来整个系统的回收率是52%，显著低于温带森林。整个系统的氮素回收率随着降雨的增加而显著增加，但是随着氮素添加的增加而显著降低。在未来气候变化情景下，以梭梭为建群种的荒漠生态系统回收率将显著提高，极大地降低了氮素损失到环境中造成的环境风险。但是未来研究还应该更多的关注荒漠生态系统氮素转化速率和流向，以建立适合荒漠生态系统的特殊氮素循环模型。文章发表在Science of the Total Environment，文章链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717313098。
