北方阔叶林土壤水分变化与氮循环过程脱钩及其生态效应

本研究针对全球环境变化中生态系统过程响应的驱动机制难题，来自美国哈伯德布鲁克生态系统研究站的科研团队通过长达10-25年的观测，揭示了北方阔叶林土壤水分下降与氮素贫化(N oligotrophication)对净氮矿化(net mineralization)和硝化作用(nitrification)的耦合影响。研究发现冬季土壤升温而夏季土壤水分持续减少，氮循环过程对水分的敏感性降低，预示着森林氮供应能力衰退，对森林生产力与抗干扰能力具有重要警示意义。

　　

科学家们发现了一个生态谜题：在北美北方阔叶林中，土壤水分正在悄然改变，而氮循环过程对此的响应方式更令人惊讶。通过分析2010至2024年的长期监测数据，他们观察到冬季土壤温度持续上升，而夏季土壤含水量却显著下降。更有趣的是，氮素贫化(N oligotrophication)现象——即土壤氮供应能力相对于植物需求持续降低——正在使氮循环过程（包括净氮矿化(net mineralization)和硝化作用(nitrification)）对水分的敏感性逐渐减弱。即便经过水分因子校正后，氮循环速率仍然呈现下降趋势。这些变化预示着未来森林植物可获取的氮营养将持续减少，可能进一步影响森林生产力与生态系统应对干扰（如气候变化或病虫害）的能力。