植物微量元素（微量元素植物生理学名词解释）

微量元素对植物光合作用、呼吸与酶合成等生理过程具至关重要的作用。土壤金属微量元素有效态含量过高可能会对植物产生毒害作用，过低则会影响植物生长发育。在草原生态系统，长期放牧或刈割会带走大量营养元素；氮沉降或氮添加显著增加地上净初级生产力，刈割会带走更多的营养元素。以往研究多关注刈割对大量营养元素的输出过程及养分补给措施的制定，而忽视土壤-植物系统微量元素平衡问题。

基于上述问题，中国科学院沈阳应用生态研究所土壤化学组研究团队依托额尔古纳森林草原过渡带生态系统研究站，以不同氮素化合物添加与刈割管理的半干旱草甸草原为研究对象，系统研究了自然状态与刈割处理下，(NH4)SO4、NH4NO3与尿素添加对植物微量元素铁、锰、铜、锌吸收特性的影响。研究发现，(NH4)SO4的致酸作用最强，导致土壤中有效态铁、锰活化程度最大，以及植物中锰浓度升高；由于铁、锰间的拮抗作用，植物中铁浓度随氮添加而降低。刈割通过削弱优势物种的优势度而影响微量元素吸收过程，且刈割效应会因氮化合物种类而异，如刈割仅在尿素添加下协同促进植物锰、锌吸收。由此，草原植物微量元素吸收特性的响应方式会因氮化物添加类型、刈割情况而变化，主要是由于植物群落与土壤性质的差异性变化导致（见下图）；该研究表明施肥或模拟大气氮沉降的研究要充分考虑氮化合物的搭配比例，及氮效应与刈割管理的交互作用。

以上研究成果以“Effects of nitrogen addition on plant-soil micronutrients vary with nitrogen form and mowing management in a meadow steppe”为题发表在Environmental Pollution（2021, 289:117969）上，土壤化学组特别研究助理刘贺永为论文第一作者，王汝振副研究员为通讯作者，姜勇、吕晓涛、杨国姣、蔡江平、冯雪、沈阳大学张玉革教授及中科院植物研究所韩兴国研究员等为共同作者。该论文得到院战略性先导专项“”美丽中国”项目（(XDA23080400）、国家自然科学基金面上项目（32071563、31870441）及中科院青促会人才项目等的资助。

氮添加影响土壤性质、植物微量元素吸收特性示意图