土壤碳氮比调控固氮作用对养分添加的响应机制：一项Meta分析

土壤固氮作用(SNF)是生态系统生物可利用氮(N)的重要来源。为探究养分添加如何影响不同生态系统的SNF速率，研究人员通过Meta分析系统研究了氮(N)、磷(P)和钼(Mo)添加对热带/亚热带森林、温带森林等七类生态系统SNF的影响。研究发现N肥抑制而P、Mo肥促进SNF，且土壤C:N比显著影响SNF对施肥的响应。该研究为理解养分富集和气候变化对氮循环的影响提供了重要理论依据。

　　

土壤双氮(N₂)固定(SNF)是众多生态系统中生物可利用氮(N)的重要来源。虽然增加养分有效性可以提升土壤肥力，但其对不同生态系统SNF速率的影响机制尚不明确。这项研究系统考察了氮(N)、磷(P)和钼(Mo)富集对热带/亚热带森林、温带森林、草地、农田、边际土地、湿地和人工林等生态系统SNF的影响。

研究发现，氮肥抑制而磷肥和钼肥显著促进土壤N₂固定。施肥方案（包括养分添加速率、持续时间和负荷）会影响SNF对养分添加的响应程度。此外，SNF与土壤全氮(TN)浓度呈显著负相关(p<0.05，r²=0.02)。更有趣的是，土壤有机碳(SOC)与全氮(TN)的比值(C:N)与自然对数响应比存在显著但较弱的正相关关系(p<0.01，r²=0.08)。

这些发现表明，土壤C:N化学计量比显著影响SNF速率对施肥的响应。这一现象可能源于N₂固定是一个高耗能过程，在高碳(C)低氮(N)条件下，固氮微生物更具竞争优势。该研究凸显了生态化学计量学在阐明施肥与SNF关联机制中的价值，这些认识对模拟和预测养分富集及气候变化对氮循环的影响具有重要意义。