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【優(yōu)秀文章推薦】中科院提出植物適應性新假說 已有1人參與
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美國《國家科學院院刊》（PNAS）發(fā)表了中科院華南植物園生態(tài)及環(huán)境科學研究中心魯顯楷博士及其同事的最新研究成果。通過在我國南方森林的長期氮沉降試驗研究，魯顯楷博士等發(fā)現(xiàn)“富氮”生態(tài)系統(tǒng)中的植物可以通過提升自身蒸騰能力適應過量氮沉降來維持養(yǎng)分平衡，并提出了植物適應性的新假說。如今人類活動引起的大氣氮沉降增加及其全球化加劇了陸地生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)的速率和進程，并導致了許多自然和半自然生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)失衡。然而，原本生活在“富氮”生態(tài)系統(tǒng)中的植物如何適應高氮沉降呢？一直以來該問題并沒有明確的答案。 魯顯楷博士及其同事針對高氮輸入如何影響“富氮”熱帶森林系統(tǒng)中植物適應性的科學問題，在鼎湖山“富氮”的成熟林進行了為期十年的追蹤研究，監(jiān)測了植物生長動態(tài)、葉營養(yǎng)狀態(tài)、水分利用、以及水輸出動態(tài)等一系列生理生態(tài)指標。研究發(fā)現(xiàn)長期氮沉降加劇了土壤酸化、并促進生物可利用性鹽基離子（鈣和鎂）的損耗，這發(fā)現(xiàn)符合傳統(tǒng)預期。然而，讓人驚奇的是，這些森林植物仍能適應高氮環(huán)境、并能維持其元素平衡；其機理是主要是通過增加蒸騰來提升營養(yǎng)元素的吸收和運輸，進而降低根際區(qū)水分的輸出。 這些研究表明，在“富氮”系統(tǒng)中，氮沉降增加對植物生長影響不大，但對系統(tǒng)水循環(huán)將產(chǎn)生顯著影響。如果該假說得以驗證，那么高氮沉降誘發(fā)的水徑流量減少會威脅到許多熱帶發(fā)展中地區(qū)的城市供水，因此具有重要的現(xiàn)實和理論意義。在氮沉降全球化背景下，該研究還首次通過森林植物適應性把生態(tài)系統(tǒng)“碳-氮-水”循環(huán)緊密結合起來。論文的作者十多年來一直兢兢業(yè)業(yè)地從事于氮沉降全球化對森林生態(tài)系統(tǒng)結構和功能影響方面的工作，在氮素生物地球化學循環(huán)領域取得了令人矚目的成績，其系列研究成果為維護生態(tài)系統(tǒng)的健康和安全提供了重要的的理論依據(jù)和實踐參考價值。 |
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