????硅(Si)是地殼中第二豐富的元素，有利于植物生長、防御，且與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)緊密關(guān)聯(lián)，植物對Si的吸收、利用影響著Si的生物地球化學(xué)循環(huán)及其與碳循環(huán)的耦合關(guān)系。然而大氣氮沉降對亞熱帶森林植物硅循環(huán)的影響機理尚不清楚。探究氮沉降影響下植物-土壤系統(tǒng)中硅的動態(tài)及其影響因素對揭示森林生態(tài)系統(tǒng)硅生物地球化學(xué)和有機碳循環(huán)過程對全球變化的響應(yīng)途徑和機制具有重要意義。
????中國科學(xué)院華南植物園生態(tài)中心博士研究生余恒等人依托生態(tài)中心建立的“林冠、林下氮添加模擬大氣氮沉降”野外控制實驗平臺，研究了林冠和林下氮添加處理下硅在植物-土壤系統(tǒng)的動態(tài)及其驅(qū)動因子，發(fā)現(xiàn)：1)高氮添加顯著提高森林土壤植物有效硅和有機質(zhì)結(jié)合態(tài)硅含量，但顯著降低土壤無定形硅含量 （圖1）；2)氮添加（尤其是高氮添加）顯著降低了森林土壤pH，但顯著提高了植物根系有機酸的分泌速率及植物葉片植硅體含量；3)土壤植物有效硅和有機質(zhì)結(jié)合態(tài)硅含量顯著正相關(guān)，根系有機酸、土壤pH和植物有效硅是影響葉片植硅體含量的主導(dǎo)因子 （圖2）。該研究證實，氮添加促進了南亞熱帶森林土壤硅的有效性及其在植物葉片中的累積。由于硅和碳間的強烈耦合，氮沉降影響下，硅生物地球化學(xué)循環(huán)的變化勢必影響森林生態(tài)系統(tǒng)有機碳的動態(tài)變化及其響應(yīng)機制。
????相關(guān)研究成果于近期在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Plant and Soil（《植物與土壤》）上。中國科學(xué)院華南植物園博士生余恒和已畢業(yè)碩士生覃張芬為論文共同第一作者，曠遠文研究員為通訊作者。該研究得到廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)項目、廣東省基礎(chǔ)和應(yīng)用旗艦項目和廣東省科技計劃項目聯(lián)合資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1007/s11104-024-06872-8
圖1. 林冠和林下氮添加對亞熱帶森林4種形態(tài)土壤硅的影響
圖2. 亞熱帶森林植物葉片植硅體的主要影響因素
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