长期氮添加下热带氮饱和森林植物形态与生理性状的稳定性研究

针对氮饱和热带森林中植物功能性状对长期氮(N)沉积的响应机制问题，研究人员通过18年氮添加实验(0-150 kg N ha?1 yr?1)，系统评估了8个物种的15项叶片和22项根系性状。发现氮添加对树木、灌木和草本性状影响微弱，叶片经济型谱(LES)比根系经济型谱(RES)更具区分度，揭示了氮饱和生态系统植物性状的稳定性机制，为高氮环境下植被动态预测提供理论依据。

　　

在中国南部的热带氮(N)饱和森林中，科学家们开展了一项长达18年的氮添加实验，设置了4个梯度处理（对照：0；N50：50；N100：100；N150：150 kg N ha^?1 yr^?1）。通过对8个树种、灌木和草本植物的15项叶片性状和22项根系性状的系统分析，发现这些植物展现出惊人的稳定性——无论是叶片的光合参数、比叶面积(SLA)，还是根系的比根长(SRL)和菌根定殖率，在持续氮输入下均未发生显著改变。

有趣的是，叶片经济型谱(Leaf Economics Spectrum, LES)清晰地区分了不同生活型植物，而根系经济型谱(Root Economics Spectrum, RES)的分辨力相对较弱。尽管草本植物在较高氮水平下表现出叶片性状整合增强、根系性状整合减弱的独特模式，但所有植物类型的总体表型可塑性维持稳定。特别值得注意的是，仅在草本植物的根系功能性状中观察到表型可塑性与整合强度呈显著负相关。

这项研究首次揭示了氮饱和生态系统中植物"以不变应万变"的生存策略，其地上-地下器官的协同保守性为预测全球氮富集背景下的植被演替提供了新视角。研究结果暗示，当生态系统跨越氮临界阈值后，传统基于氮限制假设的性状响应模型可能需要重新校准。