日前，中科院沈阳应用生态研究所地下生态过程研究团队以我国人工林种植面积较大，菌根类型、生长速率、细根属性等均有显著差异的杉木，以及日本落叶松和水曲柳为研究对象，采用13C和15N示踪技术，同时监测了土壤有机碳、氮矿化作用。相关研究成果发表在《新植物学家》上。

森林土壤有机质矿化在减缓全球CO2浓度升高方面起着重要作用。根际激发效应最高可使土壤有机质分解速率加快近4倍，足以与温度、水分相媲美。由此可见，根际激发效应对陆地生态系统土壤碳源—库关系转化、生物圈碳氮生物地球化学循环至关重要。

论文第一作者、团队博士阴黎明指出，植物种间竞争降低碳的激发效应，并推测种间养分元素（尤其是氮）的互补性吸收与利用是造成这种现象的可能机制。但长期以来关于树种种内竞争对根际激发效应的影响程度如何，是否存在种间差异尚不清晰。

研究发现，树种能引起强烈的正激发效应，最大可使土壤碳分解速率加快1.5倍，土壤氮的矿化速率加快4倍，并表现出明显的种间差异。随着碳激发效应增加，总氮矿化和植物净氮吸收增加，但净氮矿化降低。种植密度的提高显著降低了土壤碳、氮的激发效应和植物氮吸收，且这种影响具有树种特异性。

“微生物氮矿化是引起树种正的激发效应的主要原因，而树种与微生物间氮竞争的加剧是造成激发效应降低的机制之一。树种种间差异在调节根际激发效应的幅度、种内竞争的抑制作用方面起到重要作用。”研究员王朋认为，该研究为人工林种植密度的合理规划、制定减排增汇政策提供了理论依据