大城名园 万物和谐｜探索生物固氮“悖论”现象，这个研究有新发现

近日，中国科学院华南植物园研究团队从生物固氮“耗能”的角度出发，探索碳与生物固氮的关系。记者了解到，该研究从能量角度进一步揭示了有机碳与生物固氮的关系，有助于理解氮富集生态系统固持外源氮的“悖论”现象。

传统观点认为，由于生物固氮是一个消耗能量的化学反应，当土壤可利用氮浓度增加时，兼性固氮者下调固氮速率（转而利用土壤氮），而专性固氮者被淘汰或取代。基于这样的认识形成的“氮富集抑制生物固氮”理论观点已被广泛接受和证实。然而，自然界中仍存在与此相悖的现象，即有很多富氮的生态系统高效固持外源氮。导致该“悖论”现象的机理有待进一步探索。

研究团队从生物固氮“耗能”的角度出发，探索碳与生物固氮的关系。

中国科学院华南植物园郑棉海研究团队从生物固氮“耗能”的角度出发，探索碳与生物固氮的关系。基于陆地生态系统672项相关研究进行整合分析，发现虽然氮添加抑制陆地生物固氮速率，但该抑制效应随着土壤有机碳的增加而减弱。在中、高碳土壤中，氮添加处理对多种固氮策略（自生、共生固氮等）的负作用，弱于在低碳土壤中的负作用。氮添加对固氮微生物丰度和多样性的负效应，也随土壤有机碳浓度的增加而减弱。研究者表示，导致上述现象的可能原因是高浓度有机碳潜在提供更多“碳能”驱动生物固氮，以及固氮微生物需要维持自身碳氮化学计量比平衡。

相关研究成果已于近期发表在国际学术期刊Science of the Total Environment（《总体环境科学》）上。记者了解到，前期，该研究团队已发现资源化学计量比对富氮森林生物固氮的影响。本次研究从能量角度进一步揭示了有机碳与生物固氮的关系，完善了“氮富集抑制生物固氮”的传统认识，有助于理解氮富集生态系统固持外源氮的“悖论”现象，暗示了未来陆地生物固氮的模拟和预测需要考虑有机碳的作用。

文、图/广州日报·新花城记者：黄岚 通讯员：郑棉海

广州日报·新花城编辑：李凤荷