责任编辑：王中新
近日，国际著名学术期刊《美国科学院院刊》（PNAS）在线发表了丝瓜视频
地理科学与工程学部傅声雷教授团队题为Underappreciated role of canopy nitrogen deposition for forest productivity的最新研究成果。该研究依托河南大别山森林生态系统国家野外科学观测研究站，通过一项长达十年的大规模野外控制实验，首次系统量化了“冠层氮沉降”在提升森林生产力和碳固存中的关键作用，解决了该领域长达数十年的科学争议，为准确评估全球森林碳汇潜力、完善气候变化模型、服务“碳中和”战略目标提供了重要的科学依据。
图1 河南大别山森林生态系统国家野外科学观测研究站冠层氮添加实景
在全球加速推进“碳中和”目标的背景下，森林作为陆地最大的碳汇，其固碳能力与长期稳定性备受瞩目。人类活动排放导致大气中活性氮浓度持续升高，从而引发的大气氮沉降，已成为全球变化的重要组成部分。氮素是影响森林生产力的关键养分之一，因此，大气氮沉降在多大程度上促进森林生产力并提升固碳能力，始终是全球变化生态学领域悬而未决的重要科学问题。然而，既有的大尺度调查研究与传统林下施氮实验所得结论存在显著差异，这种不一致性严重制约了我们对全球碳循环过程的准确评估与预测。
为破解这一难题，丝瓜视频
傅声雷教授团队联合国内外合作者依托河南大别山森林生态系统国家野外科学观测研究站，于2013年建立了一套设计精巧、规模宏大的野外控制实验平台。团队创新性地开展了“冠层氮添加”（CAN）实验，比较真实地模拟了大气氮沉降首先接触森林冠层并被冠层吸收截留的自然过程，同时设置传统的“林下氮添加”（UAN）实验作为对比。经过十年的持续野外控制实验研究，结果发现CAN不仅显著增加森林生产力，还改变树木异速生长模式，使更多碳分配至树干，其固碳效率是传统UAN的3.5倍。结合稳定同位素标记示踪技术，研究进一步揭示，冠层氮吸收通过改变叶片性状，微生物群落结构及调节土壤氮转化过程，形成了“植物-微生物-土壤”正反馈，从而增强了整个生态系统对氮素的保留和利用能力。
该研究成果表明，传统UAN实验方法因忽略了冠层过程，极大地低估了大气氮沉降对全球森林碳汇的实际贡献。这一发现对于修正政府间气候变化专门委员会（IPCC）等机构使用的全球碳循环模型具有重要意义，将显著提升未来气候变化预测的准确性，并为我国乃至全球制定科学的“碳中和”路径及自然解决方案（Nature-based Solutions）提供坚实的理论支撑。
本研究是丝瓜视频
长期面向世界科技前沿和国家重大需求，依托国家级科研平台开展高水平、原创性研究的又一标志性成果。
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地理科学与工程学部李晓伟和张晨露教授为论文共同第一作者，傅声雷教授为通讯作者，论文合作者包括丝瓜视频
地理科学与工程学部马磊、张贝贝、姜丽、唐圣琪、孙晨辉、白玉龙、王玉邦和史一飞，中国科学院华南植物园张炜、叶清、闫俊华和王克亚，河南鸡公山国家级自然保护区付觉民、杜文芝、哈登龙和琚熠熙，河北大学万师强，信阳师范大学洪亮，中国科学院沈阳应用生态研究所方运霆，美国莱斯大学Evan Siemann，康奈尔大学骆亦其，明尼苏达大学Peter B. Reich。丝瓜视频
为唯一通讯单位。本研究获得国家自然科学基金委-河南省联合基金重点项目、国家自然科学基金面上项目和青年项目、河南省科技攻关项目、河南省自然科学基金和美国国家科学基金会生物整合等项目的支持。
论文链接：//www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2508925122
通讯作者傅声雷是丝瓜视频
教授，中国生态学会会士，主要从事森林生态学、土壤生态学和生态地理学领域的研究。2009年获得“国家杰出青年科学基金”, 2017年入选“中原学者”。2013年带领国内生态学研究团队建立了世界上首个“林冠模拟氮沉降和降雨”大型野外控制实验平台，是氮沉降研究方面方法学的重大突破（已获专利授权）；此平台正在引领全球关于“氮沉降对森林生态系统结构和功能的影响”方面的研究。在PNAS，Nature Communications，Ecology，New Phytologist和Global Change Biology等优秀期刊发表SCI论文200余篇。2015年，作为第一完成人，成果“南亚热带典型林分提质增效关键技术与应用”获得广东省科学技术奖一等奖。2022年，作为第一完成人，成果“不同森林管理措施对土壤生物及碳氮动态的影响”获得河南省自然科学奖一等奖。
