全球森林覆蓋了31％的陸地面積，被譽為地球之肺。森林不僅能為人類提供林副產品，還具有調節氣候、防災減災、固碳釋氧、支持生物多樣性等多種生態功能。養分是限制森林生長、發育的命脈，森林生產功能、生態功能的發揮依賴于養分的供應。因此，研究森林的養分狀況與利用效率對于森林經營管理至關重要。 

中國科學院水生植物與流域生態重點實驗室系統生態學學科組科研人員在張全發研究員帶領下，構建了一個生態參數用來衡量林木在群落水平的養分利用效率：Biomass:N:K:Ca:Mg:P。通過計算發現，全球森林的平均Biomass:N:K:Ca:Mg:P約為3691:12:7:13:2:1。這意味著，森林每噸生物量中，固定了3.3千克氮、1.9千克鉀、3.5千克鈣、0.6千克鎂、0.3千克磷。人們在收獲和利用林木產品時，會從生態系統中帶走相應數量的養分。如果沒有得到有效補充，森林生態系統的地力將日益貧瘠。 

研究人員發現，樹種是影響養分利用效率的重要因素，針葉樹種，如松屬、云杉屬、落葉松屬等，具有更高的氮素利用效率。而刺槐屬、榿木屬、金合歡屬的樹種由于具有固氮根瘤，表現出對氮素的“奢侈性”利用。在氮素、鈣素缺乏的土壤條件下，林木總體上表現出更高的氮素、鈣素利用效率。這些研究結果有助于我們理解森林對環境的適應機制，同時，對于造林時樹種的選擇具有一定的指導意義。 

研究成果以“Biomass:N:K:Ca:Mg:P ratios in forest stands world-wide:Biogeographical variations and environmental controls”為題，發表于國際期刊Global Ecology and Biogeography。中科院水生植物與流域生態重點實驗室系統生態學學科組張克榮研究員為論文第一作者。研究得到了國家自然科學基金(31922060, 31770562, 31470499)和中國科學院青年創新促進會項目（2018374）的支持。 

論文連接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/geb.13187 

　　圖1 森林養分利用效率