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氮磷添加对树木生长和森林生产力影响的研究进展

A review on the effects of nitrogen and phosphorus addition on tree growth and productivity in forest ecosystems

摘要人为活动所导致的氮、磷输入和大气氮、磷沉降使生态系统中的氮、磷可利用性大幅提高,对陆地生态系统的碳循环过程产生了显著影响.树木生长和森林生产力在全球碳循环中发挥着重要作用,它决定着陆地碳固存的大小和方向.目前,在全球范围内开展了很多氮、磷添加调控树木生长和森林生产力的野外控制实验,但是研究结果并不一致,受到多种生物、环境和实验处理条件等因素的影响.该文从野外氮添加和磷添加实验的文献数量、实验数量及其全球空间分布三个方面概述了氮、磷添加对树木生长和森林生产力影响的研究现状,并总结了氮、磷添加实验中树木生长和森林生产力的评估方法,包括相对生长速率和绝对增长量.基于相关的研究结果,阐述了氮、磷添加影响树木生长和森林生产力的调控因素及其潜在影响机制,包括气候、树木径级与林龄、植物功能性状(共生菌根类型、树木固氮属性和保守性与获得性性状)、植物和微生物相互作用关系、区域养分沉降速率和实验处理条件等.最后,基于当前的研究进行了系统总结,并指出今后需要加强的几个方面的研究,以期为后续研究提供参考:树木生长响应氮、磷添加的生理学机制,树木各部分生长对氮、磷添加响应的权衡与分配,植物功能性状在调节与预测树木生长响应氮、磷添加中的作用,树木之间的竞争关系如何调控氮、磷添加对树木生长的影响,以及开展长期的和联网的氮、磷添加对树木生长和森林生产力影响的野外控制实验.