研究发现，随着气候变暖，植物对氮的利用率正在下降。

图片来源：马里兰大学环境科学中心/ Andrew Elmore

研究人员发现，全球变化，包括变暖的温度和大气中二氧化碳含量的增加，导致陆地植物关键营养素的可用性下降。这可能会影响森林从大气中吸收二氧化碳的能力，并减少食用它们的生物可利用的营养物质。

“即使大气二氧化碳稳定在足够低的水平以减轻气候变化的最严重影响，许多陆地生态系统将越来越多地显示出氮气过少而不是过多的迹象，”研究报告的共同作者，大学的安德鲁·埃尔莫尔说。马里兰州环境科学中心。“防止氮气供应的这种下降进一步强调了减少人为造成的二氧化碳排放的必要性。”

虽然对氮的可获得性的关注往往是在发达的沿海地区，如切萨皮克湾，与富营养化作斗争 - 来自受精农场的氮污染径流和藻类大量繁殖并导致水中氧气减少的草坪 - - 在欠发达的土地上，例如马里兰州西部的山脉，情况就大不相同了。

“这个世界充斥着氮气，氮污染正在造成所有这些环境影响的想法一直是科学文献和大众媒体谈话的焦点，”Elmore说。“我们发现，它已经隐藏了未经修正的系统的长期趋势，这是由二氧化碳增加和生长季节延长造成的。”

研究人员研究了1980年至2017年间从世界各地收集的数百种物种的叶子化学数据库，并发现了降低氮素利用率的全球趋势。他们发现，大多数陆地生态系统，如未经肥料处理的森林和土地，正在变得更加贫营养，这意味着营养成分太少。

“如果氮不足，它有可能降低森林的生产力。我们称之为低营养，”埃尔莫尔说。“在森林覆盖的流域，这不是一个用于地面系统的词，但它表明了事情的发展方向。”

氮对植物的生长和发育至关重要。在森林地面上，微生物分解有机物质，如倒下的落叶，并释放氮气到土壤中。树检索到氮来构建蛋白质并生长。然而，随着树木获得更多的碳，越来越多的微生物正在变成氮限制并释放出更少的养分。

马里兰大学中心主任埃里克戴维森说：“这项新的研究增加了越来越多的知识，即森林将不能像许多模型预测的那样从大气层中吸收尽可能多的碳，因为森林生长受到氮的限制。”环境科学的阿巴拉契亚实验室。“这些使用新同位素分析的新见解提供了一系列证据表明迫切需要减少碳排放。”

在美国和欧洲，由于试图对抗酸雨的清洁空气法规，燃煤发电厂的法规减少了氮沉积量。与此同时，大气中二氧化碳含量的增加和生长季节的增加正在增加对植物生长的氮需求。

研究报告的共同作者约瑟夫·克莱恩(Joseph Craine)表示：“现在有多种证据可以支持寡营养假说。”“除了叶子化学的减少外，我们看到放牧的牛变得更有蛋白质限制，花粉蛋白质浓度下降，许多溪流中的氮气减少。这些点开始连接到流经生态系统的过多碳的综合图景。”