氮富集通过生物多样性丧失威胁牧草非氮矿质营养及营养稳定性

中国科学院沈阳应用生态研究所的研究团队针对氮富集如何影响牧草非氮矿质营养这一科学问题，在呼伦贝尔草甸草原开展长达9年的多梯度氮添加实验(0-50 g N m?2 year?1)。研究发现氮添加通过降低植物物种丰富度，导致牧草标准化矿质浓度(MC)和预期稳定性(MS)显著下降，且干旱年效应加剧。该研究首次揭示生物多样性在维持牧草品质中的关键作用，为全球氮沉降背景下草地可持续管理提供理论依据。

　　

氮素(N)富集这把双刃剑在全球草地生态系统中引发连锁反应。人为活动导致的氮输入虽然能提高牧草产量，却悄悄掏空了植物的"矿物质仓库"。在中国科学院沈阳应用生态研究所建立的温带草原实验平台上，科学家们历时9年(2015-2023)开展多梯度氮添加实验(0-50 g N m^?2 year^?1)，揭开了这个生态谜题。

研究团队发现，氮添加就像个挑剔的厨师，只专注于提升牧草的氮含量，却让其他必需矿物质(P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn)的浓度(MC)和供给稳定性(MS)大打折扣。更令人担忧的是，这种负面效应会随时间累积，在干旱年份尤为严重——就像气候变化给生态系统伤口上撒盐。

生物多样性在这场营养危机中扮演着关键角色。数据显示，植物物种丰富度与牧草MC、MS呈现明显的正相关关系，但这种保护作用在氮输入超过一定阈值后就会达到饱和。这就像生态系统的"营养保险箱"，物种越丰富，保险系数越高，但氮污染会快速消耗这个保险额度。

这项研究首次量化了生物多样性在维持牧草品质方面的"质保"功能，揭示了草地管理中产量与品质不可兼得的生态悖论。在全球氮沉降持续加剧的背景下，这些发现为制定科学的草地管理策略敲响警钟——我们不能只盯着产量数字，更要守护好植物王国的"矿物质银行"。