冻融过程是高寒生态系统特有的自然过程，认知冻融过程中的养分利用对理解高寒植物对极端环境的适应机制有重要科学意义。在中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设” 项目支持下，中国科学院成都山地所生态安全屏障团队在藏北高寒草原开展了¹⁵N同位素示踪试验。研究发现藏北高寒草原植物在融化季和冻结季（0℃波动）根系会大量吸收氮素（返青前），证明植物在非生长季具有氮素吸收利用的需求，特别是融化季植物吸收的氮素为后期萌芽提供养分，而冻结季植物需要吸收养分为冬季休眠储存物质。此外，由于夏季土壤硝化作用较强造成土壤NH₄+/NO₃−比较低，植物NO₃− 吸收速率较高；而初春和晚秋受到降雪作用的影响，土壤中易淋溶的NO₃−损失严重，同时由于低温限制土壤硝化作用，造成土壤NH₄+/NO₃−较高，植物表现为相对较高的NH₄+吸收速率。本研究发现植物在非生长季存在大量吸收养分的现象，以及土壤有效养分的动态变化可以影响植物的氮素吸收模式。

图1 高寒草原植物NH₄+和NO₃−吸收速率的季节动态

中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”为该成果的第一标注项目。

论文信息：Jiangtao Hong, Xiaojing Qin, Xingxing Ma, Xin Xu, Xiaodan Wang* (2019). Seasonal shifting in the absorption pattern of alpine species for NO₃− and NH₄+ on the Tibetan Plateau. Biology and Fertility of Soils. DOI : 10.1007/s00374-019-01392-5