中国科学院应用生态研究所（IAE）研究团队近日发布对中国森林沉降氮素滞留及其碳汇效应的国家尺度评估结果。相关论文于1月30日发表于《全球变化生物学》。

研究指出，中国大气氮沉降水平处于全球较高水平，但此前由于缺乏生态系统尺度的国家级综合评估，中国森林对沉降氮的滞留能力以及由此带来的碳汇增量规模仍存在不确定性，进而影响对全球变化背景下森林碳氮耦合效应的量化认识。

为弥补这一缺口，由方云亭教授和Geshere Abdisa Gurmesa博士领衔的团队整合了数十年来生态系统尺度的15N示踪实验数据，首次对中国森林氮素滞留及其碳效应开展国家级评估。研究汇总了18个森林站点观测，覆盖北方针叶林、温带林、亚热带林和热带林四大生物群落，并纳入原始林、次生林和人工林三种演替阶段。

综合结果显示，中国森林平均可滞留约65%的沉降氮，其中接近三分之二储存在土壤中。不同区域滞留率存在明显差异：北方针叶林滞留率约为90%；亚热带与热带森林因长期氮素饱和，滞留率降至50%至70%。

研究同时发现，森林演替阶段与氮素形态是影响生态系统内氮素分配的关键因素。原始林更倾向于将沉降氮滞留在矿质土壤中，而人工林则更多滞留于土壤有机层。在氮素形态方面，植物对硝态氮的吸收效率更高；铵态氮主要滞留在有机土壤库中，反映出不同氮形态在迁移性与生物同化途径上的差异。

在碳汇效应方面，研究采用化学计量学放大方法量化氮沉降对森林碳汇的贡献，测得碳氮响应范围为每公斤沉降氮对应7至40公斤碳，其中北方针叶林和年轻人工林的响应更强。国家尺度估算显示，氮沉降每年可增强中国森林碳汇约0.11亿吨碳，约占中国森林碳汇总量的20%至30%。

研究团队表示，作为基于示踪剂证据的中国森林沉降氮滞留国家综合研究，该成果有助于深化对森林碳氮耦合机制的理解，并为森林管理与气候变化缓解相关工作提供参考。