近期,西北农林科技大学水土保持科学与工程学院(水土保持研究所)黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室胡振宏教授课题组研究成果在生态环境领域顶级期刊Current Climate Change Reports发表了题为“Global Change Impacts on Forest Elementomes and Insights for Improved Management Practices”的综述论文。胡振宏教授为论文第一作者,胡振宏教授和西班牙生态与林业应用研究中心Marcos Fernández-Martínez教授为共同通讯作者。
生物的元素组成(元素组)在很大程度上决定了它们的功能特征和功能。全球变化对树木、土壤和土壤微生物的森林元素组具有重大的潜在影响,影响森林生态系统的初级生产力、养分循环和食物网动态。该研究总结最近在了解森林元素组对全球变化的反应方面取得的进展,以及如何通过改进管理实践帮助它们适应新条件。大气中 CO2 浓度升高、氮沉降增加、气候变暖和干旱对森林生态系统中树木、微生物和土壤的元素组成有重大影响。考虑植物-土壤系统中 N、磷 (P) 和钾 (K) 等必需元素的组成和可用性可以大大改善森林碳 (C) 循环的预测,尤其是在模拟大气 CO2 浓度和氮沉降增加导致全球碳固定能力增加时。全球变化对森林元素组的影响涉及多个尺度,时空变化特征和机制各异。未来研究应整合多源信息,加强元素组监测,通过森林经营促进森林适应新的环境条件,尤其关注全球变化多方面相互作用的影响。
气候变化对森林树木、土壤和土壤微生物的元素组过程的影响概念图
本综述强调了全球变化(即 eCO2、氮沉降、气候变暖和干旱)对树木、土壤和土壤微生物元素组成的强烈影响,这些影响在不同尺度上具有不同的时空变化和潜在机制。森林元素组不仅可能定义生态系统如何运作,而且还提供有关它们如何改变其结构、稳定性和功能以响应全球变化的信息。未来的研究应整合多源信息,以加强对森林元素组的监测,并鼓励将其动态纳入未来的森林碳循环模型中。特别是,在生态系统层面同时测量树木、土壤和土壤微生物的元素组成至关重要,并关注全球变化在多个方面对这些元素组的相互作用,以了解森林未来生产力将如何演变。该研究对于深入理解全球气候变化背景下人工林养分平衡和生产力维持机制具有重要意义,并为优化中国及全球人工林管理策略提供了科学依据。
森林元素组如何通过森林管理适应新的环境条件的概念图
该研究得到了国家重点研发计划青年科学家项目(2024YFF1308600)、深圳市自然科学基金项目(JCYJ20230807111402004)、欧盟自然科学基金项目(ERC-StG-2022-101076740 STOIKOS)、西班牙Beatriu de Pinós研究基金(2022BP00059)和意大利大学和研究部基金(CUP B83C22002930006)等项目资助。
论文链接:
https://doi.org/10.1007/s40641-025-00200-7
来源:西北农林科技大学水土保持科学与工程学院(水土保持研究所)