土壤氮（N）是陸地生態系統中植物生長的關鍵養分，影響著植物群落組成、功能和生產力。土壤中的NH₄⁺和NO₃^-是植物的主要氮源。不同形態氮的分配和利用是物種得以共存的重要原因之一。植物相互作用是物種共存情景下的普遍現象。物種共存時，植物相互作用如何影響植物氮吸收、根系性狀和土壤養分循環過程尚不清楚，在很大程度上限制了對森林生態系統中的物種共存和生物多樣性維持過程的認知。 

 中國科學院成都生物研究所地表過程與生態系統管理項目組博士生胡雪鳳在尹春英研究員的指導下，以云杉（Picea asperata）和冷杉（Abies faxoniana）為研究對象，通過控制試驗，采用單獨種植，種內互作和種間互作3種種植模式，利用¹⁵N同位素標記技術，量化了不同種植模式下兩樹種NH₄⁺和NO₃^-的吸收情況，并從根系性狀和土壤性質方面解釋了植物對無機氮吸收的影響機理。結果表明：1）植物相互作用對無機氮吸收的影響取決于樹種和氮素形態：云杉較冷杉具有更高的NH₄⁺和NO₃^-吸收速率，兩樹種都偏好吸收NO₃^-。2）與單獨種植模式相比，種內相互作用促進了冷杉對NH₄⁺的吸收，降低了云杉對NH₄⁺的吸收，但不改變兩樹種對NO₃^-的吸收。3）種間相互作用促進了冷杉對NH₄⁺和NO₃^-的吸收，沒有改變云杉對于兩種形態氮的吸收；種間相互作用對冷杉氮吸收的促進作用主要源于其根際正效應。4）植物相互作用下兩樹種對無機氮的吸收受根系氮濃度、根系硝酸還原酶活性、根系活力、土壤pH和土壤氮有效性的調控。本研究從根系-土壤互作的視角揭示了植物相互作用對植物氮吸收的影響，有助于深入理解森林生態系統中樹種共存和生物多樣性的維持機制。 

 該研究結果以“Interactions between species change the uptake of ammonium and nitrate in Abies faxoniana and Picea asperata”為題，發表于國際權威期刊Tree Physiology。成都生物研究所博士胡雪鳳為論文第一作者，尹春英研究員為論文通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、四川省應用基礎研究和中國科學院戰略性先導科技專項等項目的聯合資助。 

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 圖1. 云杉和冷杉在不同種植模式下¹⁵N凈吸收率及¹⁵N-NH₄⁺、¹⁵N-NO₃^-在不同器官的分配 

　　圖2. 植物相互作用下根系特征和土壤性質對NH₄⁺-N和NO₃^--N吸收速率的影響機制分析