8 月 17 日消息，中國(guó)科學(xué)院廣州分院官網(wǎng)于 8 月 15 日發(fā)布博文，宣布華南植物園研究發(fā)現(xiàn)了大氣氮沉降影響亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)硅循環(huán)，相關(guān)成果發(fā)表于《植物與土壤》（Plant and Soil）。

項(xiàng)目背景介紹

硅是地殼中第二豐富的元素，有利于植物生長(zhǎng)、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(duì)硅的吸收和利用影響著硅的生物地球化學(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(duì)亞熱帶森林植物硅循環(huán)的影響機(jī)理尚不清楚。探究氮沉降影響下植物-土壤系統(tǒng)中硅的動(dòng)態(tài)及其影響因素對(duì)揭示森林生態(tài)系統(tǒng)硅生物地球化學(xué)和有機(jī)碳循環(huán)過(guò)程對(duì)全球變化的響應(yīng)途徑和機(jī)制具有重要意義。

項(xiàng)目成果

中國(guó)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(shí)驗(yàn)平臺(tái)，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(dòng)態(tài)及其驅(qū)動(dòng)因子，研究發(fā)現(xiàn)了以下結(jié)論：

高氮添加顯著提高森林土壤植物有效硅和有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)硅含量，但顯著降低土壤無(wú)定形硅含量（圖 1）

圖 1. 林冠和林下氮添加對(duì)亞熱帶森林 4 種形態(tài)土壤硅的影響

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(jī)酸的分泌速率及植物葉片植硅體含量； 土壤植物有效硅和有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)硅含量顯著正相關(guān)，根系有機(jī)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）。

圖 2. 亞熱帶森林植物葉片植硅體的主要影響因素

該研究證實(shí)，氮添加促進(jìn)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。

論文通訊作者曠遠(yuǎn)文表示，氮添加促進(jìn)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(qiáng)烈耦合，探究長(zhǎng)期大氣氮沉降影響下，硅生物地球化學(xué)循環(huán)的變化將對(duì)研究森林生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)碳的穩(wěn)定性與動(dòng)態(tài)變化提供新的思路。

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