硫元素是生態系統內繼氮、磷、鉀后第四位主要營養元素，在植物生長發育方面發揮著非常重要的作用。土壤中有效態硫既可源于生物地球化學過程又可源于地球化學循環過程。在全球氣候變化背景下，陸地生態系統生物地球化學過程與地球化學循環過程的權衡關系勢必會發生變化，影響土壤硫分布格局及其與碳、氮的關系，進而影響生態系統的結構與功能。然而，以往研究主要集中于碳、氮循環方面研究，生態系統硫循環及其與環境關系方面研究尚顯薄弱。 

　　基于此，中國科學院沈陽應用生態研究所雒文濤博士等通過合作研究，依托我國北方草地樣帶調查，重點分析氣候變化對土壤硫元素分布格局及其與碳、氮關系的影響，并著力闡明其內在過程與機制。研究發現：在干旱度指數（AI）=0.91時（年均降水MAP=90 mm），土壤有效硫空間格局及其與碳、氮關系反生了明顯的變化。1）在較濕潤地區（AI<0.91）：隨AI增加，土壤有效硫含量逐漸降低，土壤有效硫含量與碳、氮含量呈顯著正相關關系。此時，有效硫含量與酶活性和微生物活性呈顯著正相關，證明該過程主要受生物地球化學過程調控；2）在較干旱地區（AI>0.91）：隨AI的增加，土壤有效硫含量反而升高，土壤有效硫含量與碳、氮含量失去相關關系。此時，有效硫含量與土壤酶活性和微生物活性都沒有相關性，證明此時該過程主要受地球化學過程調控。本研究首次揭示了中國北方干旱和半干旱草原生態系統硫循環的影響機制，提出AI=0.91（MAP=90 mm）為該區域硫循環的分界值，在此分界兩側硫循環具有不同的影響機制。這種非線性關系為生物地球化學元素循環模型的建立提供了新的思路。以上研究成果發表在Biogeochemistry雜志上。

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