论文标题：Long-term nitrogen addition enhances the energy fluxes of soil macro-food webs in young but not mature forest plantations

期刊：Soil Ecology Letters

作者：Haozhen Chen, Bing Zhang, Anton Potapov, Pubin Hong , Bo Meng , Tao Yan, Qi Yang, Shaopeng Wang

发表时间：9 Jun 2025

DOI：10.1007/s42832-025-0338-7

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氮沉降是全球变化的重要因素之一，显著影响了人工林生态系统功能具有深远影响。本研究依托赛罕坝长期氮添加实验，发现长期外源氮输入显著提高了幼龄人工林中土壤食物网的物种多样性、总生物量和能量通量，但对成熟人工林的影响较小。该结果为全球变化下的人工林管理提供了科学参考。

人工林在碳汇、生物多样性保护等生态功能方面具有重要作用，但关于人工林的地下食物网结构与功能尚缺乏认识。土壤食物网是有机质分解与养分循环的重要参与者，因此理解其结构与功能对揭示森林生态系统功能及其对全球变化的响应有重要意义。

本研究依托河北塞罕坝长期氮添加实验平台，对华北落叶松人工林土壤动物群落开展系统采样。实验区涵盖两种林龄（11年生幼龄林与45年生成熟林），各划定100 m×100 m围栏样地。结合当地年均氮沉降13 kgN hm^–2 year^–1，设置三个氮添加处理水平梯度：对照组(0 kgN hm^–2 year^–1)、低氮添加组(20 kgN hm^–2 year^–1)及高氮添加组(50 kgN hm^–2 year^–1)。每个林龄下的每个处理3次重复，共计18个样地。每个样地中随机选取3块面积25 m²的子样方，采集大型与中型土壤动物样本。

图1 不同氮添加水平下幼龄与成熟人工林中土壤食物网多样性、生物量与密度的响应。

结果表明，低氮和高氮处理显著促进幼龄林中的土壤食物网群落，多样性分别提高23%和19%，总生物量提高56%和31%，整体能量通量提高42.5%和39.5%（图1&2）。而在成熟林中，氮添加对土壤食物网无显著影响。这可能源于成熟林中丰富的大型分解者和初级消费者（“营养鲸”）阻碍了能量向高营养级的传输，因而氮添加对整体能量通量的影响较小。

图2 氮添加对幼龄和成熟人工林中土壤食物网能量通量的影响。

本研究从能量通量视角系统揭示了不同林龄人工林土壤食物网的响应差异，为全球变化背景下的人工森林生态管理提供了科学参考。

作者及团队介绍

陈浩缜（第一作者），2025年7月博士毕业于北京大学，研究方向为土壤食物网结构和功能。

王少鹏（通讯作者），北京大学城市与环境学院博雅特聘教授，主要从事理论生态学研究，重点关注生物多样性维持、多样性-稳定性关系、食物网结构与功能等。

专题征稿

城市土壤生态与同一健康

Call for papers: Urban Soil Ecology and One Health

Urban landscapes are complex incubators for emerging public health threats, including the persistence and spread of zoonotic pathogens that jeopardize the integrated health of humans, animals, plants, and environments—a nexus addressed by the One Health framework. Within these ecosystems, soil biodiversity is a keystone component that underpins critical ecosystem functions, yet it persists as one of the least understood elements of urban ecosystems.

Aligned with the World Soil Day 2025 theme, "Healthy soils for healthy cities," this special issue calls for research to address this knowledge gap. We seek submissions that illuminate the distribution patterns and functional contributions of urban soil biota, particularly under pressures from human activity and climate change. We are also interested in studies exploring how harnessing urban soil biodiversity can lead to nature-based solutions for mitigating biodiversity loss, adapting to climate change, and reducing the urban burden of disease. We particularly encourage studies proposing frameworks for embedding soil biodiversity into urban governance and policy to directly enhance One Health outcomes.

Editors:

Prof. Dr. Xin Sun

Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences

Email: xsun@iue.ac.cn

Prof. Dr. Manuel Delgado-Baquerizo

Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS), CSIC

Email: M.delgado.baquerizo@csic.es

Prof. Dr. Martin F. Breed

College of Science and Engineering, Flinders University, Bedford Park, South Australia, Australia

Email: martin.breed@flinders.edu.au

Prof. Dr. Alexei V. Tiunov

A. N. Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: a_tiunov@mail.ru

Prof. Dr. Yong-Guan Zhu

Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences

Email: ygzhu@iue.ac.cn

Manuscript submission information:

Submission open date: 15 September 2025

Submission deadline: 31 May 2026

期刊简介

Soil Ecology Letters(SEL) 由高等教育出版社与中国科学院城市环境研究所共同主办，SpringerNature海外发行。报道领域包括：土壤生物多样性、土壤互营和食物网、土壤微生物组、土壤—植物相互作用、土壤生物地球化学循环、土壤生物修复和恢复、土壤多功能性、土壤生物对环境变化的响应和适应、土壤生态过程的突破性技术、新理论和模型。栏目包括但不限于：letter to editor, perspective, review, rapid report, research article, commentary, SEL digest。

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