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文章标题：Global distribution and drivers of relativecontributions among soil nitrogen sources toterrestrial plants
标题译文：土壤氮源对陆地植物氮利用相对贡献的全球分布和驱动因素
发表期刊：Nature Communications
在线时间：2024.07.30
通讯作者：刘学炎
作者单位：天津大学地球系统科学学院
研究背景
Background
土壤中的可提取硝酸盐、铵和有机氮是陆地植物生长的关键氮源，并影响植物的物种组成。全球变化，如气候变暖和大气氮沉降的增加，对土壤氮循环和植物氮利用的影响，但土壤氮源对陆地植物的具体贡献及其在全球不同陆地环境中的变化尚不明确。文章的目的是建立一个框架来分析全球范围内植物和土壤中自然氮同位素的观测数据，以量化土壤中硝酸盐（fNO3-）、铵（fNH4+）和有机氮（fEON）对植物氮利用的相对贡献。
主要结果
Results
年平均气温（MAT）是影响fNO3-、fNH4+和fEON全球变化的主要因素，而不是年降水量或大气氮沉降。fNO3-随着MAT的增加而增加，在28.5°C时达到峰值46%，符合公式fNO3- = 0.01 × MAT² + 0.65 × MAT + 20.8。fNH4+在MAT为14.4°C时达到最大值46%，随着温度的进一步升高而下降，符合公式fNH4+ = −0.05 × MAT² + 1.52 × MAT + 35.6。fEON随着MAT的增加而逐渐减少，当MAT超过15°C时稳定在约20%，符合公式fEON = 0.04 × MAT² - 2.20 × MAT + 48.6。
植物对土壤硝酸盐、铵和有机氮的平均利用百分比分别为29%、42%和29%，表明植物主要利用无机氮，尽管有机氮对植物也很重要。δ15NPUN的全球平均值为3.4 ± 3.3‰，并且与MAT呈线性关系，δ15NPUN = 0.09 × MAT + 1.98。
文章图表
Figures & tables
Fig. 1 | 陆地生态系统中植物利用氮(PUN)的来源和过程。
Fig. 2 | 植物和土壤中氮同位素比率的变化与年平均气温(MAT)的关系。
Fig. 3 | 土壤氮源对陆地植物贡献的地理分布和纬度变化。
Fig. 4 | 土壤氮源对植物氮利用(PUN)的贡献随年平均气温(MAT)的变化。
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