华北温带灌丛化草地中灌木与禾草的氮素竞争策略及土壤微生物调控机制

针对灌丛化温带草地中灌木与禾草氮(N)竞争机制不清的问题，华北地区研究人员通过原位15 N标记实验，揭示两者均偏好吸收NO3 - ，但灌木在坡地上部亚表层(10-30 cm)的N吸收量达禾草的2.71倍。研究发现土壤微生物(15 N回收率RM RS /RG )和地形梯度通过植物-土壤反馈调控竞争强度，为退化草地恢复提供理论依据。

　　

在华北温带灌丛化草地的舞台上，灌木与禾草正上演着激烈的氮(N)资源争夺战。通过精巧设计的原位¹⁵
N标记实验，科学家们发现这两位"竞争者"竟有相似的饮食偏好——超过60%的氮摄入都来自硝酸盐(NO₃
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)。但灌木凭借发达的根系，在坡地上部10-30厘米的"地下战场"展现出碾压性优势，其氮吸收量达到禾草的2.71倍。

有趣的是，这场竞赛的裁判员——土壤微生物(R_M
)反而截获了更多¹⁵
N资源。结构方程模型(SEM)揭开了地形调控的奥秘：坡位变化通过植物-土壤反馈的复杂网络，像操纵木偶般调节着灌木/禾草氮吸收比(R_S/G
)。在水分(SWC)和微生物生物量氮(MBN)更丰富的下坡位，灌木不得不收敛锋芒；而在贫瘠的上坡位，它们发达的根系(尤其是亚表层)使其成为绝对的氮素掠夺者。

这项研究不仅绘制出灌丛化草地氮竞争的立体作战图，更揭示了土壤微生物作为"隐形玩家"的关键作用，为理解全球气候变化下的草地退化机制提供了新视角。