人類工農(nóng)業(yè)活動的增加，導致越來越多的氮素排放到大氣并沉降在陸地生態(tài)系統(tǒng)表面。氮沉降的增加也成為影響生態(tài)系統(tǒng)植物群落結構和功能的重要全球變化因子。干旱區(qū)約占全球陸地面積的1/3，由于土壤普遍缺乏氮素，對氮沉降的增加響應尤為敏感。當前，關于氮沉降對荒漠生態(tài)系統(tǒng)植物群落影響的研究報道較少。但荒漠地區(qū)大量存在的一年生植物為揭示荒漠植物在年際間如何響應氮沉降的增加提供了理想的研究材料。

　　近期，中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所研究員張元明團隊以準噶爾荒漠為研究區(qū)，設定了長期氮沉降模擬增加樣地，開展了連續(xù)3年的觀測實驗，研究荒漠草本植物群落對氮增加的響應。研究表明：1）植物豐富度、均勻度、密度和生物量等指標對氮的響應既具有濃度依賴性，又具有季節(jié)依賴性，大部分指標隨著時間的增加效應變得更加明顯。2）氮能夠降低物種豐富度，尤其是在高濃度氮增加下，物種數(shù)量能夠在3年之內(nèi)減少一半。均勻度和密度在2年之內(nèi)響應較小，在第3年負效應則開始顯現(xiàn)。3）低濃度的氮能夠增加生物量，但是隨著年限增加，這種效應可能消失，而高濃度的氮具有抑制作用。4）所有的指標之間相互聯(lián)系，具有級聯(lián)效應，即生物量對氮素增加的響應受到豐富度、均度及其它群落結構變化的影響，而并不僅是直接受氮素的作用。總體來講，氮沉降與群落屬性關系并不僅僅隨季節(jié)變化，同時也隨時間變化具有一個累積效應，但這種時間上的變化與季節(jié)和年際的環(huán)境條件不相關。以上研究成果對深入理解氮沉降對荒漠生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的影響具有重要意義。

　　相關研究成果發(fā)表在Science of The Total Environment上，副研究員周曉兵為第一作者，張元明為通訊作者。該研究得到了國家重點基礎研究發(fā)展計劃、國家自然科學基金等的資助。