針對這一問題，中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所方運霆研究員團隊建立了中國森林生態(tài)系統(tǒng)15N示蹤網(wǎng)絡，由15個站點20個森林組成。基于該網(wǎng)絡中9個15N成對標記站點和歐美4個成對15N示蹤實驗結果，該團隊聯(lián)合中國北京大學、清華大學、東北師范大學、北京師范大學、南京信息工程大學、河南大學、中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所、西雙版納熱帶植物園、植物研究所、中國林科院熱帶林業(yè)研究所、法國氣候與環(huán)境科學實驗室、英國利茲大學、丹麥哥本哈根大學、荷蘭瓦戈寧根大學、美國密歇根大學、新罕布什爾大學、紐約州立大學賓漢姆頓分校、日本京都大學等多家單位，首次量化了不同形態(tài)沉降氮在不同類型森林生態(tài)系統(tǒng)中的去向及其對全球森林碳匯的貢獻。研究發(fā)現(xiàn)70%左右的氮沉降被森林生態(tài)系統(tǒng)截留，而且森林生態(tài)系統(tǒng)（植物+土壤）對銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的總截留效率相近。但植物吸收更多硝態(tài)氮，表明森林植物可能偏好利用硝態(tài)氮（圖1）。該研究利用沉降氮去向和分配的研究結果進一步評估了全球氮沉降在全球森林的分配及其對森林碳匯功能的貢獻與空間格局，發(fā)現(xiàn)全球每年的氮沉降能增加森林碳匯0.72 Pg C yr-1，占全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的20%左右，高于以往的研究結果（圖2），說明過去的研究很可能低估了氮沉降對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的貢獻。
該研究量化了不同形態(tài)沉降氮在不同類型森林中的去向，有助于提高氮沉降對我國乃至全球森林生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)影響的理解。該研究成果也證明氮沉降是森林碳匯的重要貢獻因子。
該研究結果以“Retention of deposited ammonium and nitrate and its impact on the global forest carbon sinks”為題于2022年2月15日發(fā)表在Nature Communications（IF=14.919）。沈陽生態(tài)所方運霆研究員與北京大學彭書時研究員為共同通訊作者，沈陽生態(tài)所特別研究助理Geshere A. Gurmesa和副研究員王盎為共同第一作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃項目、中國科學院前沿科學重點研究項目、盧嘉錫國際團隊項目、大氣重污染成因與治理攻關項目和國家自然科學基金資助。
