自由固氮是森林生态系统重要的氮素来源之一，并且许多研究认为自由固氮在高纬度地区森林（多数为土壤氮限制）发挥主要作用。传统理论和研究证据均表明，生物固氮是一个典型的耗能反应，所以在土壤氮富集和外源氮输入的背景下，固氮植物和微生物不具有竞争优势，其固氮活性会受到抑制。

　　在中国科学院大学博士生导师，华南植物园生态及环境科学研究中心莫江明研究员的指导下，博士后郑棉海等以鼎湖山“氮饱和”季风常绿阔叶林为对象，进行长期模拟氮沉降研究中发现，该森林仍然维持较高的自由固氮速率（10.35？12.43 kg N ha-1 yr-1），并且长期低氮处理对各基质的固氮速率没有显著影响；中氮和高氮处理虽然抑制了土壤和凋落物层的固氮速率，但促进了冠层叶片和附生苔藓的固氮速率。所以，长期氮添加处理下，该森林总的自由固氮速率仍然维持在较高水平（7.89？11.26 kg N ha-1 yr-1）。多元线性回归模型进一步揭示了基质的碳氮化学计量比（C/N）对该森林自由固氮的重要调控作用（解释固氮速率变化13？64%），表明了碳源是驱动“氮饱和”森林自由固氮的重要原因。

　　该研究结果刷新了学界对氮富集抑制生物固氮的传统认识，揭示了基质C/N在维持富氮森林自由固氮的重要作用，表明了自由固氮微生物可以“相对脱离”森林土壤氮饱和的影响并持续固持外源氮素。

　　相关研究成果已于近期发表在生态学著名期刊Ecologys上。论文链接：https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ecy.2416

图：基质化学计量比调控氮饱和森林自由固氮