熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)一般被認(rèn)為是富氮缺磷的系統(tǒng)，養(yǎng)分有效性極大地影響了系統(tǒng)內(nèi)部的土壤生態(tài)過(guò)程，包括土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，土壤食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及碳氮循環(huán)過(guò)程等。自2010年起，中國(guó)科學(xué)院華南植物園王法明博士等在李志安站長(zhǎng)的指導(dǎo)下，在小良站（小良熱帶海岸帶退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建定位研究站）熱帶次生林建立了多因子的養(yǎng)分添加實(shí)驗(yàn)對(duì)以上生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程進(jìn)行研究。近期，基于該實(shí)驗(yàn)的3篇研究成果分別被國(guó)際主流學(xué)術(shù)刊物接受發(fā)表。

　　華南植物園博士研究生李健與王法明助理研究員等對(duì)養(yǎng)分添加后的土壤微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了持續(xù)的觀(guān)測(cè)研究。該研究發(fā)現(xiàn)，加氮對(duì)土壤的微生物生物量影響不大，而加磷顯著提高了各微生物類(lèi)群的生物量。而且加磷后土壤真菌的生物量增加更快，導(dǎo)致真菌細(xì)菌比顯著升高。這一群落結(jié)構(gòu)的變化會(huì)進(jìn)一步改變土壤食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及土壤碳氮循環(huán)。該項(xiàng)研究目前已經(jīng)在線(xiàn)發(fā)表在土壤學(xué)主流刊物Biology and Fertility of Soils（Li et al. 2014, DOI 10.1007/s00374-014-0964-1）。

　　根據(jù)以上研究結(jié)果，原小良站研究生趙杰博士與王法明等在李志安站長(zhǎng)和傅聲雷研究員的指導(dǎo)下進(jìn)一步對(duì)土壤線(xiàn)蟲(chóng)食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)土壤線(xiàn)蟲(chóng)屬（genera）的多樣性對(duì)養(yǎng)分添加并不敏感。加磷顯著降低了總線(xiàn)蟲(chóng)的密度和捕食性線(xiàn)蟲(chóng)的密度，而加氮對(duì)其影響不顯著。而且加磷導(dǎo)致土壤食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性減少和食物網(wǎng)層級(jí)降低，減少了土壤線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)碳的利用度，導(dǎo)致其碳分解更趨向于真菌途徑。這一結(jié)果與之前的土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的研究相互印證，表明熱帶森林的磷素添加會(huì)導(dǎo)致土壤碳分解途徑的變化，真菌的作用會(huì)增加，從而加速難分解碳的釋放。目前該研究的主要成果已經(jīng)發(fā)表在土壤學(xué)主流刊物Soil Biology and Biochemistry（Zhao et al, 2014. 75: 1-10）。

　　同時(shí)，王法明博士在李志安研究員的指導(dǎo)下，對(duì)土壤溫室氣體N2O排放進(jìn)行了持續(xù)觀(guān)測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，加氮顯著增加了39% N2O的年平均排放量，而加磷對(duì)其影響不顯著。但是氮磷同時(shí)添加卻增加了60%的排放量。而且在生長(zhǎng)季該效應(yīng)更加顯著（增加了78%）。這一結(jié)果表明，在大氣氮沉降持續(xù)增加的背景下，熱帶森林的N2O排放量會(huì)持續(xù)增加。而且，如果解除其磷限制，由于土壤微生物活動(dòng)的增強(qiáng)，會(huì)進(jìn)一步刺激土壤N2O的排放，加速全球變暖。目前該結(jié)果已發(fā)表在多學(xué)科學(xué)術(shù)期刊Scientific Reports（Wang et al, 2014, 4 : 5615）。

圖1.小良站熱帶次生林長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)樣地 

圖2.實(shí)驗(yàn)樣地現(xiàn)場(chǎng) 

圖3. 養(yǎng)分添加對(duì)土壤氧化亞氮釋放的影響路徑