养分回收(nutrient resorption)是植物维持养分平衡的关键策略之一,直接影响植物净初级生产力,并通过改变凋落物质量影响分解速率和养分释放。然而,农业化肥施用和化石燃料燃烧导致全球氮沉降增加,可能改变植物的养分回收能力。尽管已有大量研究关注氮有效性对植物养分回收的影响,但结果存在分歧,且多数研究仅聚焦于叶片,忽视了非叶片器官(如叶鞘和茎)的作用。
为探究氮添加对植物不同器官养分回收的影响,中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地与全球变化学科组的毛瑢副研究员等,在三江平原选取以小叶章(Deyeuxia angustifolia)和狭叶甜茅(Glyceria spiculosa)为优势种的淡水沼泽,研究了7年氮输入增加对这两种植物叶片、叶鞘和茎的养分回收效率(resorption efficiency)和回收水平(resorption proficiency)的影响。
结果显示,施氮7年后,两种植物叶片、叶鞘和茎的氮素回收水平均降低,凋落物氮浓度增加。然而,氮添加对氮素回收效率、磷素回收效率和磷素回收水平的影响因植物种类和器官而异。此外,施氮增加了凋落物总量,并改变了凋落物在叶片、叶鞘和茎之间的分配比例。
本研究首次系统揭示了植物叶片和非叶片器官的养分回收特性对氮添加的差异化响应,强调未来研究应同时考虑叶片和非叶片器官。氮输入增加将改变植物体内养分循环,提高凋落物数量和质量,进而影响生态系统中植物驱动的碳和养分循环过程。
相关研究成果发表于《Plant and Soil》(Mao, R., Song, C. C., Zhang, X. H., Wang, X. W. and Zhang, Z. H.. 2013, Response of leaf, sheath and stem nutrient resorption to 7 years of N addition in freshwater wetland of Northeast China, Plant and Soil, 364(1-2): 385-394.)。