氮(N)素是植物生長所必須的元素之一,并對陸地生態(tài)系統(tǒng)凈初級生產(chǎn)力具有重要的影響。由于傳統(tǒng)觀點認為植物只能吸收利用土壤中的無機態(tài)N,導致目前關(guān)于土壤N循環(huán)的研究主要關(guān)注無機態(tài)N轉(zhuǎn)化過程及機理。然而,近年來隨著研究表明土壤有機態(tài)N(如氨基酸)也可被植物直接吸收與利用。目前人們對有關(guān)土壤有機態(tài)N循環(huán)及其生態(tài)效應的研究仍很缺乏,尤其是在非生長季,使得土壤有機態(tài)N在陸地生態(tài)系統(tǒng)N循環(huán)中的作用與貢獻的認知非常有限。我們的前期研究表明隨著土地利用方式的改變,與天然林相比,人工林土壤無機態(tài)N養(yǎng)分有效性嚴重受限。那么,人工林將通過何種養(yǎng)分獲取策略/機制以維持其生產(chǎn)力和群落穩(wěn)定性,是一個值得關(guān)注的科學問題。
中國科學院成都生物研究所地下生態(tài)學學科組博士研究生張子良在劉慶研究員和尹華軍研究員的指導下,比較研究了川西亞高山兩種森林類型(天然針葉林和云杉人工林)土壤氨基酸庫及通量的時空動態(tài)變化,探討天然林與人工林植物養(yǎng)分獲取策略的差異以及土壤有機態(tài)N對植物N營養(yǎng)的貢獻。研究發(fā)現(xiàn),兩種林分土壤有機態(tài)N表現(xiàn)出明顯的季節(jié)差異。具體而言,人工林土壤氨基酸庫及通量在生長季顯著低于天然林,而在非生長季卻顯著高于天然林。該研究表明,人工林植物可能形成獨特的養(yǎng)分經(jīng)濟模式,通過調(diào)整N源獲取策略,使土壤氨基酸在非生長季成為人工林植物主要的N源來補償嚴重受限制的無機態(tài)N養(yǎng)分有效性,進而維持長期的森林生產(chǎn)力和穩(wěn)定性。
研究結(jié)果近期已發(fā)表于國際土壤學期刊Soil Biology & Biochemistry 。
天然針葉林與人工云杉林不同養(yǎng)分經(jīng)濟模式