在国家自然科学基金等项目资助下，中国科学院华南植物园（以下简称华南植物园）恢复生态学团队基于历时8年的野外氮添加实验，揭示了种内性状变异在森林响应氮沉降中的重要作用。相关成果近日发表于《森林生态与管理》。华南植物园毕业硕士生季凌波为论文第一作者，刘楠研究员和简曙光研究员参与，任海研究员和魏丽萍博士为通讯作者。

全球化石燃料燃烧与化肥施用导致大气氮沉降持续加剧，深刻影响森林生态系统的结构与功能。以往研究多聚焦于物种层面的性状变化，而群落水平功能性状对长期氮沉降的响应，尤其是种内变异与种间更替的相对贡献，尚缺乏系统认知。

为此，研究团队在常绿阔叶林开展了8年氮添加实验，于群落层面系统评估了林下植物生长性状（如叶片磷、矿物质浓度）与防御性状（如木质素浓度）的响应。结果表明：经8年氮处理，高林下层（主要由小乔木和大型灌木组成）功能性状整体保持稳定；而低林下层（主要由灌丛和草本植物组成）则出现一定响应，其叶片磷、矿物质及木质素浓度等关键性状发生显著变化，表明长期氮沉降的影响主要作用于低林下层部分功能性状。

进一步分析揭示，驱动上述变化的主导机制为种内性状变异。在低林下层，叶片矿物质和木质素浓度等性状的变化中，种内变异的贡献率超过50%，显著高于物种更替的贡献。这表明，面对长期氮沉降，林下植物更倾向于通过同种个体间的性状差异与调整来适应环境变化，而非主要依赖群落物种组成的改变。

研究还发现，林下群落生物量生产与少数关键性状显著相关：较大的比叶面积和较高的叶片磷浓度（生长性状）有利于提高生产力，而较高的木质素浓度（防御性状）则与生物量下降相关。值得注意的是，这些关系同样主要由种内性状变异所驱动，说明种内水平性状变化不仅参与群落对氮沉降的响应过程，也在调节林下生产力中发挥重要作用。

该研究表明，在长期氮沉降背景下，常绿阔叶林林下群落整体功能表现出较强稳定性，但种内性状变异可揭示群落平均性状变化背后的重要生态调节过程。任海指出，该研究强调了种内性状变异在理解森林生态系统全球变化响应中的关键价值，为森林长期监测与保育管理提供了新的科学视角。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.foreco.2026.124039