中國科學院華南植物園生態系統管理研究團隊（PI：鄭棉海副研究員）依托我國最早建立的模擬森林氮沉降研究平臺，發現長期氮沉降對南亞熱帶森林土壤碳排放的影響呈現階段性變化。研究平臺位于廣東省鼎湖山國家級自然保護區，包括3種典型森林類型：季風常綠闊葉林、針闊葉混交林和馬尾松針葉林。9-13年長期氮添加處理后，森林土壤呼吸呈現“無顯著變化-顯著降低-無顯著變化”的三階段格局（圖1）。相比低、中氮處理，高氮處理縮短了三階段格局的時間。在整個實驗過程，氮添加累計減少土壤CO2排放總量為6.53-9.06 Mg CO2 ha-1，氮添加減少土壤CO2排放的效率為5.80-13.13 Mg CO2 Mg N-1。研究團隊還基于鼎湖山模擬氮沉降樣地測定的849項有關土壤、植物和微生物碳氮循環數據，構建了氮沉降調控熱帶森林土壤碳排放的機理框架（圖2）。這些結果表明過去許多短期氮添加實驗無法準確反映森林土壤呼吸響應氮沉降的格局。研究成果為氮沉降促進熱帶森林土壤碳固持現象提供了重要證據，也為全球氣候變化的預測和生態系統碳中和目標的實現提供新的依據。
研究結果于2022年12月1日發表在國際地球科學領域頂級期刊Nature Geosciences（《自然地球科學》）（IF=21.53）上。（鏈接：https://www.nature.com/articles/s41561-022-01080-4）文章發表之后，12月5日期刊再次以Research Briefing（研究簡報）的形式進行了報道（鏈接：https://www.nature.com/articles/s41561-022-01083-1）。中科院華南植物園鄭棉海副研究員為論文的第一作者，張煒副研究員和莫江明研究員為論文的共同通訊作者。此外，魯顯楷研究員、黃娟副研究員、毛慶功助理研究員、王森浩博士以及合作者美國康奈爾大學駱亦其教授、華南植物園葉清研究員和劉菊秀研究員、嶺南師范大學張濤博士也參與了該項工作。研究成果得到了國家自然科學基金重點項目、面上項目、中科院青促會項目和中國生態學會青年人才托舉工程項目等資助。
圖1. 長期氮添加對鼎湖山森林土壤碳排放的影響
圖2. 長期氮沉降調控熱帶森林土壤碳排放的機理框架
圖3. 氮沉降背景下熱帶森林土壤呼吸的階段性變化（Research Briefing）
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