作者：鼎湖山站
氮、磷是植物生长所必需的养分元素，在陆地碳循环中扮演了重要角色。尽管许多野外实验或meta分析论文都对氮、磷或两种养分同时添加如何影响地上、地下碳循环关键过程进行了广泛报道，但有关氮磷的交互作用如何影响地下碳循环的研究仍显缺乏，因此限制了人们在未来氮磷输入不平衡加剧背景下准确利用模型模拟陆地碳循环过程的能力。
鼎湖山站陆面生物地球化学循环研究组江军博士遴选了全球158篇氮磷施肥全因子实验 (control，+N，+P，+NP) 的研究论文，以编译的1928个有效观测数据为基础，运用meta分析方法，将氮磷交互作用划分为协同效应（synergistic）、对抗效应（antagonistic）和可加效应（additive），全面评估了8个地下碳循环关键变量（DOC、MBC、SOC、fungal/bacterial/total microbial biomass、Rh、Rs）对氮磷交互作用的响应。研究发现，地下碳循环过程对氮磷交互作用的响应以对抗和可加为主，氮磷交互作用促进了土壤有机碳的积累。同时，由于磷添加有效降低了氮添加对土壤微生物的负面影响，微生物的碳利用效率在氮磷同时添加条件下得到提高，微生物生物量对土壤有机碳库的相对贡献因此增加。另外，由于微生物碳利用效率、土壤氮磷有效性与环境条件的不同，微生物生物量对土壤有机碳库的贡献在低纬度地区的生态系统要低于高纬度地区的生态系统。
该研究成果以 “Antagonistic and additive interactions dominate the responses of belowground carbon-cycling processes to nitrogen and phosphorus additions” 为题，于近日发表在国际知名土壤学SCI期刊Soil Biology and Biochemistry上 (中科院JCR一区Top期刊；排名：2/126；5年IF=6.767)。该研究得到国家自然科学基金(31901296, 41825020, 41991285, 31961143023)与广东省基础与应用基础研究基金的资助(2021A1515010652)。论文链接https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2021.108216