隨著氣候變暖，植物對氮的可獲得性正在下降

隨著氣候變暖，植物對氮的可獲得性正在下降

研究人員發現，全球變化，包括氣溫上升和大氣中二氧化碳含量增加，正在導致陸生植物一種關鍵營養物質的可用性下降。這可能會影響森林從大氣中吸收二氧化碳的能力，並減少食用它們的生物所能獲得的營養。「即使大氣中的二氧化碳穩定在足夠低的水平，以減輕氣候變化最嚴重的影響，許多陸地生態系統將越來越多地顯示氮含量過少的跡象，而不是過多的跡象，」馬里蘭大學環境科學中心的研究合作者Andrew Elmore說。「阻止氮素利用率的下降進一步強調了減少人為造成的二氧化碳排放的必要性。」

雖然對氮的關注可用性通常是在發展,沿海地區,如切薩皮克灣,與富營養化鬥爭,徑流氮污染的受精農場和草坪,藻類大量繁殖,導致減少氧氣的水域——故事在欠發達的土地上有很大的不同,比如馬里蘭西部的山區。埃爾莫爾說:「幾十年來，科學文獻和大眾媒體一直在討論這個問題，即世界上到處都是氮，氮污染正在造成所有這些環境影響。」「我們的發現是，它在未經修正的系統中隱藏了這一長期趨勢，這種系統是由二氧化碳上升和生長季節延長造成的。」

研究人員研究了從1980年到2017年從世界各地收集的數百種植物的葉片化學資料庫，發現了氮素有效性下降的全球趨勢。他們發現，大多數陸地生態系統，如森林和土地，沒有使用化肥，正變得越來越少營養，這意味著可供利用的養分太少。「如果氮的可利用性降低，就有可能降低森林的生產力。」我們稱之為低營養。「在森林覆蓋的分水嶺，這不是一個經常用於陸地系統的詞，但它表明了事情的方向。」

氮是植物生長發育所必需的。在森林地面上，微生物分解有機物，如落葉，並向土壤釋放氮。樹回收氮來構建蛋白質並生長。然而，隨著樹木能夠接觸到更多的碳，越來越多的微生物開始限制氮的釋放，向樹木釋放的營養也越來越少。

美國馬里蘭大學環境科學中心阿帕拉契亞實驗室主任埃里克·戴維森說:「這項新研究增加了越來越多的知識，森林不能像許多模型預測的那樣從大氣中吸收那麼多的碳，因為森林的生長受到氮的限制。」「這些利用新同位素分析的新見解提供了新的證據，表明減少碳排放是迫切需要的。」在美國和歐洲，針對燃煤發電廠的規定減少了氮的沉積量，這是為了應對酸雨的清潔空氣規定的結果。與此同時，大氣中二氧化碳含量的增加和更長的生長季節增加了植物對氮的需求。

約拿風險投資公司的生態學家、該項研究的合著者約瑟夫·克雷恩說:「現在有多種證據支持低營養假說。」「除了葉片化學成分的下降，我們還看到放牧牛的蛋白質含量越來越少，花粉蛋白質濃度下降，許多溪流中的氮含量減少。」這些小點開始連接成一個通過生態系統流動的過多碳的全面圖景。

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