西南岩溶石漠化区豆科植物提高土壤氮有效性机制研究取得新进展

岩溶石漠化生态系统植被恢复普遍面临土壤氮素匮乏的制约。豆科植物通过根瘤菌共生体系实现生物固氮作用，将惰性大气氮转化为可利用的铵态氮，因此在岩溶区生态恢复演替初期，豆科植物常作为先锋物种占据优势生态位。值得关注的是，不同豆科物种在促进土壤氮有效性方面存在显著种间异质性。除共生固氮外，豆科植物可能通过根际调控作用影响土壤氮循环关键过程，进而影响土壤氮有效性。然而，这种植物-土壤互作对氮素有效性的调控路径及其影响机制仍未明晰，制约着石漠化治理中豆科植物的科学配置。 

岩溶所科研人员系统研究了云南岩溶断陷盆地石漠化区豆科植物和非豆科植物生长的氮限制程度和土壤氮转化过程。发现豆科植物生长的氮限制程度显著低于非豆科植物。豆科植物通过有效改善土壤环境，提高土壤无机氮供应能力进而增加氮有效性，能够缓解植物生长氮限制程度。然而，这一能力因物种类型而有较大差异。土壤无机氮供应能力与植物氮限制程度密切相关，表现为土壤无机氮供应能力越大，豆科植物氮限制程度越低。该研究结果强调了豆科植物在土壤氮循环和有效性中的重要作用，对于石漠化区生态恢复初期植物群落物种的配置具有重要理论指导意义。相关研究成果以Towards a mechanistic understanding of legume functioning in natural restoration of degraded ecosystem: legume‒specific impacts on nitrogen transformation processes为题，发表在国际植物科学权威期刊Plant Cell & Environment（SCI 1区，IF=6.1）。

岩溶石漠化区豆科植物和非豆科植物氮限制及其影响机制概念图