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为探究不同氮（N）和水处理下细根生存策略，研究人员开展八年田间控制实验，发现土壤养分增加促使优势种细根采取保守策略，如直径增大、竞争减轻，还提升群落细根生物量，为气候变化下地下碳分配研究提供依据。
森林作为陆地生态系统的重要组成部分，在全球碳循环中扮演着关键角色。细根（直径≤2 mm）作为植物吸收养分的主要地下器官，其生存策略和碳分配对环境变化极为敏感。然而，当前学界对不同氮（N）和水处理下细根如何调整生存策略、功能多样性及碳分配的机制尚不清楚。尤其是冠层拦截作为自然过程中氮沉降和降雨的初始环节，其对细根的长期影响研究匮乏，传统添加实验常忽略这一重要场景，导致对生态系统响应的评估存在偏差。此外，多数研究聚焦单一物种，缺乏对自然森林中优势种与非优势种功能差异的综合分析，难以揭示群落层面的生态机制。在此背景下，开展相关研究对于理解气候变化下森林地下碳分配规律、预测生态系统功能变化至关重要。
为解决上述科学问题，来自中国鸡公山国家级自然保护区相关研究机构的研究人员，在《Forest Ecology and Management》发表了题为 “Canopy nitrogen and water addition affect fine-root survival strategies and carbon allocation in a warm-temperate forest in China” 的研究论文。研究团队通过为期 8 年的田间控制实验，系统探究了冠层氮添加（CN）、冠层水添加（CW）及氮水共同添加（CNW）对暖温带森林细根生物量、功能多样性及生存策略的影响，旨在阐明优势种细根策略调整与群落碳分配的关联机制。
研究主要采用田间控制实验技术，在鸡公山国家级自然保护区（31°46′–31°52′N, 114°01′–114°06′E）设置不同处理样地，包括对照、CN、CW 和 CNW 组。通过定期采集细根样本，测定形态指标（如直径、组织密度 TD、比根长 SRL、比表面积 SRA）、化学指标（C/N 比）及功能多样性指数 [功能丰富度 FRic、功能均匀度 FEve、功能离散度 FDiv、群落加权平均值 CWM]，分析不同物候期（生长季与非生长季）细根生物量及策略变化。
氮和水添加对细根生物量的影响
研究发现，CN 和 CW 处理对群落水平细根生物量影响有限，但存在物种特异性响应。例如，CN 抑制了优势种麻栎（Quercus acutissima）生长季的细根生物量，而 CNW 处理在非生长季显著促进了三角枫（Acer buergerianum）的细根生物量。整体而言，CNW 处理对群落细根生物量提升最显著，非生长季和生长季分别增加 33.4% 和 39.3%，尤其对非优势种促进作用明显。
氮和水添加对细根 CWM 的影响
资源添加促使细根生存策略向保守型转变。CN、CW 和 CNW 处理均降低了吸收型策略相关指标（如 SRL、SRA），其中 CNW 处理使细根直径最大增加 55.1%，TD 在 CW 处理下非生长季最大增加 44.6%。优势种通过增大直径、提高组织密度来增强资源获取效率，同时减轻竞争（CN 处理下竞争指标最大降低 49.9%），为非优势种腾出生态位。
氮和水添加对细根功能多样性的影响
优势种保守策略的采用显著提升了群落功能多样性。FRic 和 FEve 在 CNW 处理下显著增加，表明物种间资源利用策略分化加剧。FDiv 与细根生物量呈负相关，暗示功能离散度降低可能通过减少种间竞争促进群落生物量积累。
结论与讨论
本研究表明，冠层氮水添加通过提高土壤有效氮和水分含量，促使优势种细根采取保守生存策略（如增大直径、延长寿命），并通过降低种间竞争、丰富功能多样性，为非优势种创造生存空间，进而提升群落层面的细根生物量和碳固存能力。研究首次揭示了冠层拦截场景下细根策略对气候变化的响应机制，强调了功能多样性在地下碳分配中的关键作用，为预测氮沉降和降水模式改变对森林生态系统的影响提供了长期实验证据。此外，研究结果对理解生物多样性 - 生态系统功能关系、制定森林碳管理策略具有重要参考价值，特别是在全球变化背景下，冠层过程对地下生态的调控机制亟待更多跨尺度研究的关注。
