在全球变化背景下，陆地生态系统氮、磷元素循环过程会发生改变，并影响生态系统结构与功能。陆地样带调查是目前研究陆地生态系统对全球变化响应机制的有效手段之一。我所土壤化学组、生态化学计量学组、生物地球化学组等通过合作研究，依托北方陆地样带调查，分析了我国北方草地样带上优势植物（针茅属、隐子草属和冰草属）地上与地下部分氮、磷含量，探讨了气候和土壤因子对植物元素空间分异特征的影响。研究发现，1）年均降水量对C3植物元素含量分布影响较大，年均温度对C4植物元素含量分布影响较大；2）从西到东，随着年均降水量的增加，年均温度的降低，植物地上和地下部分氮和磷含量逐渐降低，植物中元素含量与土壤元素有效态含量间呈负相关关系；3）植物组织氮磷比在整个样带环境梯度上无显著变化，比值相对稳定；4）植物地上与地下部分氮素的分布符合易速生长模型，磷素分布符合等速生长模型。上述结果发表在 Global Biogeochemical Cycles上。
Luo WT, Elser JJ, Lü XT, Wang ZW, Bai E, Yan CF, Wang C, Li MH, Zimmermann NE, Xu ZW, Li H, Wu YN, Jiang Y*. 2015. Plant nutrients do not covary with soil nutrients under changing climatic conditions. Global Biogeochemical Cycles, Doi: 10.1002/2015GB005089 (IF: 3.965)。
图1 北方草地样带样点分布示意图
图2. 植物地上和地下部分氮、磷含量与年均降水量间的关系
图3. 植物地上部分与地下部分氮、磷元素分布间关系
