湿地植物多样性多维调控土壤氮循环过程：从氮保留(DNRA)到氮去除(denitrification)的机制解析

【编辑推荐】针对湿地生态系统氮(N)循环机制不清的科学问题，研究人员通过123份野外样本与528份盆栽实验，揭示多维植物多样性(物种/系统发育/功能群)通过溶解有机碳(DOC)和功能基因调控硝酸盐异化还原为铵(DNRA)与反硝化(denitrification)过程，为地球系统模型预测生物多样性变化下的氮动态提供理论支撑。

　　

湿地生态系统中，植物多样性正上演着一场精妙的氮(N)循环调控大戏。研究团队通过大规模野外调查(123份土壤样本)和可控盆栽实验(528份样本)，首次系统揭示多维植物多样性——包括物种多样性、系统发育多样性和功能群多样性——如何在不同物候期(幼苗期、速生期、繁殖期和枯萎期)影响湿地土壤关键氮转化过程。

有趣的是，系统发育多样性对反硝化(denitrification)过程的解释力远超其他多样性指标，而硝酸盐异化还原为铵(DNRA)过程则未呈现此规律。植物多样性如同一位高超的指挥家，通过调控土壤溶解有机碳(DOC)浓度和功能基因丰度，同时促进氮保留(DNRA)和氮去除(denitrification)两条代谢通路，其中对反硝化过程的促进作用更为显著。

这些发现不仅破解了植物多样性-土壤氮循环的"黑箱"机制，更将为地球系统模型提供关键参数，助力预测全球生物多样性变化背景下的土壤氮动态。研究犹如为湿地生态系统安装了一台高精度"氮循环监测仪"，为生态保护和碳中和目标实现提供科学依据。