氮素添加削弱了树木多样性对土壤微生物生物量的正向效应

《Journal of Ecology》：Nitrogen addition weakens the positive effect of tree diversity on soil microbial biomass

　　

摘要

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1. 植物多样性与土壤微生物之间存在相互作用，共同维持生态系统功能。尽管植物多样性与土壤微生物生物量紧密相关，但氮添加对这一关系的影响仍不清楚。
2. 本研究通过野外因子试验，设置四个树种丰富度水平（1、4、8和16个树种）与氮添加的组合处理，以评估二者对土壤微生物总生物量及关键功能类群（包括细菌、真菌和丛枝菌根真菌）生物量的影响，以及氮添加如何调控这些效应。
3. 结果表明，树种丰富度显著提高了土壤微生物生物量，其中对细菌和丛枝菌根真菌生物量的促进作用强于对真菌总生物量的影响。然而，氮添加削弱了这一积极作用，主要是由于氮添加降低了树种丰富度对树木生产力和土壤养分含量的正向效应。
4. 综合：这些结果表明，较高水平的氮富集可能破坏多样化树种群落促进土壤微生物生物量的作用途径，并进一步说明树种多样性的生态效应具有明显的环境依赖性，且受到当地土壤养分状况的调节。我们的研究表明，持续的大气氮沉降可能削弱生物多样性恢复的生态效益，并降低混交林维持土壤微生物生物量及其相关生态功能的能力。

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1. 植物多样性与土壤微生物之间存在相互作用，共同维持生态系统功能。尽管植物多样性与土壤微生物生物量紧密相关，但氮添加对这一关系的影响仍不清楚。
2. 本研究通过野外因子试验，设置四个树种丰富度水平（1、4、8和16个树种）与氮添加的组合处理，以评估二者对土壤微生物总生物量及关键功能类群（包括细菌、真菌和丛枝菌根真菌）生物量的影响，以及氮添加如何调控这些效应。
3. 结果表明，树种丰富度显著提高了土壤微生物生物量，其中对细菌和丛枝菌根真菌生物量的促进作用强于对真菌总生物量的影响。然而，氮添加削弱了这一积极作用，主要是由于氮添加降低了树种丰富度对树木生产力和土壤养分含量的正向效应。
4. 综合：这些结果表明，较高水平的氮富集可能破坏多样化树种群落促进土壤微生物生物量的作用途径，并进一步说明树种多样性的生态效应具有明显的环境依赖性，且受到当地土壤养分状况的调节。我们的研究表明，持续的大气氮沉降可能削弱生物多样性恢复的生态效益，并降低混交林维持土壤微生物生物量及其相关生态功能的能力。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

同行评审

本文章的同行评审历史可在 https://www.webofscience.com/api/gateway/wos/peer-review/10.1111/1365-2745.70447 查看。

数据可用性声明

支持本研究结果的所有数据可在 https://doi.org/10.6084/m9.figshare.31995075 获取（Zhan 等，2026）。