何念鹏和于贵瑞团队首次定量评估了中国陆地生态系统氮储量及其分配规律----中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室

氮是构成蛋白质、酶、核酸、激素等物质的基本元素，同时也是植物生长必需养分元素。陆地生态系统作为地球系统重要氮库之一，其植被和土壤氮库的微小变化（增加或减少）均会引起地球各子系统氮交换通量的变化，进而改变大气氮循环过程或其他元素的生物地球化学循环。因此，准确估算区域或全球植被和土壤氮储量有助于精确量化陆地生态系统氮库，同时为区域氮管理提供科学参考。然而，受基础数据源的限制，特别是缺乏植被各器官氮含量数据（植物各器官的氮含量差异非常大），当前有关中国陆地生态系统氮储量及分布格局仍不清楚。

　　何念鹏和于贵瑞团队通过系统的野外采样测试、文献数据整理等手段，获取了中国44,337个规范的地面样地调查数据集（覆盖了森林、草地、农田和湿地等生态系统），并结合课题组采集的5000多种植物叶、枝、干、根氮含量等数据（数据源于China_Traits），采用区域或国家尺度常用的、估算精度较高的分生态区分生态系统类型统计法，系统估算了中国陆地生态系统氮储量为10.43 ± 1.30 Pg N（l Pg = 10³ Tg = 10¹⁵ g），其中，中国森林、草地、湿地生态系统氮储量分别为3.74 ± 0.84、3.15 ± 0.71和0.24 ± 0.07 Pg N，农田土壤（0–100 cm）氮储量为1.93 ± 0.45 Pg N。中国植被氮储量为0.29 ± 0.06，其中叶、枝、干和根氮储量分别为67.54 ± 27.33、42.16 ± 16.49、68.86 ± 23.02和109.08 ± 25.04 Tg N（图1）。

图1 中国区域主要氮库和氮通量

　　本系列研究首次系统地评估了中国陆地生态系统氮储量，完善了中国区域氮循环过程图；同时本研究为不同气候区域、不同生态系统类型提供了一套系统的数据集，该数据集可作为区域氮循环模型的基本参数；此外，植被和土壤氮储量的空间分布格局、森林氮分配比例规律也可与氮沉降、流域面源污染等监测数据相联系，为区域氮管理提供参考。

　　相关论文分别发表在《中国科学》、《Science of the Total Environment》、《Ecological Indicators》。相关研究受到国家自然科学基金项目（31800368, 41571130043）、国家重点研发计划项目（2017YFA0604803, 2016YFC0500202）、生态系统观测与模拟重点实验室青年团队项目（LENOM2016Q0005）等资助。

　　论文发表目录

　　1． Xu L, He NP*, Yu GR. 2020. Nitrogen storage in China’s terrestrial ecosystems. Science the Total Environment, 709: 136201.

　　2． Xu L, He NP*. 2020. Nitrogen storage and allocation in China’s forest ecosystems. Science in China (D), In press.

　　3．徐丽, 何念鹏*. 2020. 中国森林生态系统氮储量分配特征及其影响因素. 中国科学(D辑)，已接收.

　　4． Zhao H, He NP, Xu L, Zhang XM, Wang QF, Wang B, Yu GR*. 2019. Variation in the nitrogen concentration of the leaf, branch, trunk, and root in vegetation in China. Ecological Indicators, 96: 496-504.