季节性雪盖如何影响高山生态系统中土壤氮库

高山雪被

大气沉降是土壤中氮素的来源之一，与工业革命前相比，全世界所有的高山地区氮的沉降都增加了数倍。但是，由于高山生态系统往往远离人类活动造成氮大量释放的区域，其氮的沉降量比低海拔地区少得多。

在高山生态系统中，降水（包括降雪）输入的N实际上只占年循环量的1%。然而，降雪是系统新氮输入的少数长期来源之一，其时间累积效应是不容忽视的。从长远来看，降雪导致的氮沉降增加必会对高山生态系统的土壤和植被氮库产生影响。有学者通过在美国科罗拉多州的Front Range山脉地区研究发现，从初冬稳定性雪盖形成直至春季积雪逐渐融化，土壤可溶性有机氮（DON）含量逐渐增加，并指出这可能是季节性雪盖生境下为早春植物的生长发育提供了养分准备的一种机制。

过去传统观念认为，在冷季中北极和高海拔地区气温和土温长期处于0℃以下的，植物和土壤微生物的生物活性非常低。但近年来大量的研究表明，在北极生态系统中养分的净矿化速率在冷季甚至比夏季更高。这是因为更早形成的更厚的雪盖下土壤更温暖，提供了整个冬季都可进行异养生命活动的环境，因而土壤中的氮水平会更高，而且有更大的净矿化速率。有报道指出，在高山和北极地区如果降雪量增大，雪盖厚度增加，C和N的矿化也会加强。而雪盖分布范围缩小，缺乏雪盖的地区土壤温度会更低，土壤冻结的范围增大，冻融交替加剧。这些变化必然会造成胁迫加剧，从而导致植物根系和土壤微生物死亡率升高，释放出更多的无机氮和碳，使土壤中有效氮的含量增加。

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