中國科學院華南植物園研究員魯顯楷團隊系統綜述了氮沉降全球化背景下森林氮素生物地球化學循環的前沿進展，為森林生態系統可持續發展提供了新的科學依據。近日，相關綜述文章發表于《氮循環》（Nitrogen Cycling）。
森林生態系統氮素轉化格局（a.熱帶森林；b.亞熱帶森林；c.溫帶森林)。研究團隊供圖氮是生命體必需的營養元素，也是制約生態系統生產力的關鍵限制因子，深刻影響著生態系統的結構與功能。工業化革命以來，尤其是過去五十年間，日益增加的人為源氮沉降顯著改變了陸地氮循環，并引發一系列的級聯效應，如土壤酸化、養分失衡、碳固存能力改變以及生物多樣性衰退等。雖然以往的綜述探討了氮沉降影響的特定方面，但尚缺乏將全球氮沉降格局演變與森林氮素生物地球化學循環進行多尺度、多過程系統性的整合。
文章綜述了氮沉降全球化下森林氮素生物地球化學循環的研究進展，涵蓋了大氣氮沉降的時空特征、森林氮庫與氮狀態的變化，以及關鍵氮循環過程，包括生物固氮、礦化、硝化、同化及其損失途徑等。梳理了氮循環研究的歷史演進脈絡，明確了自18世紀60年代以來的三個不同階段：階段I（18-19世紀），基礎發現；階段II（20世紀），機制研究，提出“氮飽和”“氮級聯效應”等概念；階段III（21世紀），聚焦多元素耦合、全球變化整合、可持續發展等。
此外，文章探討了驅動氮循環的核心機制，包括微生物轉化過程及植物–土壤互作關系，并重點介紹了森林氮循環的關鍵理論進展。文章強調未來需加強多因子、多尺度、多學科交叉研究，以及關注氮沉降背景下的生態系統恢復機制。通過融合格局、過程與機制三個維度，該綜述不僅深化了對人為氮富集下生態系統響應的理解，也為應對全球變化提供了理論支撐。（來源：中國科學報 朱漢斌）
相關論文信息：https://doi.org/10.48130/nc-0026-0002