近幾十年來，人為活動導致的大氣氮沉降持續增加，深刻影響著森林生態系統的生產力和碳匯功能。氮素是限制森林初級生產力的關鍵元素之一。增加氮素輸入可以刺激森林生產力及其生物量中的碳(C)固存，但這種影響的程度和全球重要性仍然還未得到系統評估。

中國科學院華南植物園鼎湖山站博士后陳國茵、胡苑柳等科研人員，通過整合全球范圍內的123項氮添加實驗數據(涵蓋71個樹種，189組觀測)，深入探究了不同樹種的生物量碳固存對氮添加的響應規律。同時，采用單位氮添加引起的樹木生物量碳增益(CperN)這一指標，以更準確地量化氮沉降的碳匯效應，并利用全球菌根樹木分布圖估算了菌根類型調控下的全球樹木碳固存潛力。

研究發現：(1)緯度是調控樹木生物量CperN的關鍵環境因子，CperN隨緯度升高而增加，表明高緯度氮限制生態系統對氮添加的響應更敏感;(2)菌根類型是導致樹木響應差異的最重要生物學因子，AM樹木的CperN平均約為ECM樹木的6倍(17.2 vs. 2.9 kg C kg N?1)，這源于兩者截然不同的氮獲取策略：ECM樹木及其真菌能直接利用有機氮，策略保守;而AM樹木更依賴無機氮，因此能從氮添加中獲得更大生長收益。研究進一步估算表明，若忽略菌根類型的差異，全球尺度上氮沉降的樹木碳固存總量將被高估12%(約9.8 Tg C yr?1)，在溫帶森林中甚至會被高估17%。這種高估主要源于ECM樹種在溫帶森林中占主導地位但其CperN相對較低。研究強調，未來的全球生物地球化學模型必須充分考慮菌根類型的分布及其功能差異，才能更準確地預測氮沉降背景下森林碳匯的變化趨勢。

相關研究成果以“Tree-mycorrhizal types differ in their biomass response to nitrogen addition”為題近日在線發表在國際學術期刊Soil Biology and Biochemistry(《土壤生物學與生物化學》)(IF=10.2)上。中國科學院華南植物園鼎湖山站博士后陳國茵為論文第一作者，鼎湖山站博士后胡苑柳與廣東省科學院廣州地理所吳建平副研究員為共同第一作者，鄧琦研究員為論文通訊作者。

圖1. 氮沉降對植物生物量CperN影響因子的重要性

圖2. 氮沉降下植物生物量CperN在同樹種類型和生態系統的差異