多年冻土区土壤氮的变化直接影响植物生长和生态系统碳固存能力。气候变暖背景下，土壤温度和水分条件的改变预期将改变氮的转化过程与收支平衡，但学术界对长期增温背景下土壤氮的动态变化及其调控机制的认识仍十分有限，尤其对不同水分条件下土壤氮对增温的响应差异知之甚少。

针对这一问题，中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地森林生态安全创新团队，依托青藏高原多年冻土区的长期野外增温实验平台，以水分条件差异明显的高寒草甸（较干）和沼泽草甸（较湿）为研究对象，综合运用土壤-植物各组分氮库测定、室内培养实验和已有数据的整合分析，揭示了多年冻土区土壤氮对长期增温的响应及其与土壤水分变化的关系。

研究发现，经过12年的持续较高幅度增温，相对干燥的高寒草甸表层土壤中的氮储量有所增加，而湿润的沼泽草甸表层土壤氮储量却显著减少。进一步分析表明，这种不同的响应与增温引起的土壤水分变化密切相关。在相对较干的高寒草甸中，增温加剧了土壤水分亏缺，抑制了有机氮的解聚速率，同时增强了微生物对氮的固持作用，促使氮在表层土壤中累积。相反，在湿润的沼泽草甸中，长期增温导致土壤水分增加，加速了氮的转化过程，在促进植物吸收的同时也加剧了氮的流失风险，最终导致表层土壤氮储量减少。研究团队同时整合了多年冻土区多个增温实验的数据，结果同样显示，土壤水分的响应与土壤氮储量的响应呈显著负相关，进一步支持了野外实验发现。

上述研究得到了国家自然科学基金重点项目、中国科学院青年创新促进会优秀会员等项目的资助。研究成果以Soil moisture shifts under warming are associated with divergent topsoil nitrogen responses in permafrost-affected ecosystems为题发表在国际学术期刊 Nature Communications上，为完善该区域氮循环过程及其气候反馈的预测提供了宝贵的长期实验依据。成都山地所博士研究生彭园睿为论文第一作者，常瑞英研究员为通讯作者。王涛研究员及中国科学院植物所杨元合研究员、奥地利维也纳大学Wolfgang Wanek教授、四川大学王根绪教授参与了上述研究。

链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-76894-6

青藏高原多年冻土区高寒草甸和沼泽草甸土壤氮对长期增温的响应

来源：山地环境研究中心

审核：刘丽君

编辑：何 斌