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新观察:降水影响土壤氮循环

时间:2023-03-21   作者:   来源:



新观察:降水影响土壤氮循环

氧化亚氮(N2O)是一种强效温室气体,其全球增温潜势是二氧化碳(CO2)的300倍左右,对平流层臭氧具有强破坏性。近日,南京农业大学生态系统生态学实验室、宁夏云雾山国家级自然保护区管理局、中山大学、中国科学院地球环境研究所和北卡罗来纳州立大学等单位,在全球变化领域顶级期刊Global Change Biology杂志上,联合发表了一篇题为“Moderate precipitation reduction enhances nitrogen cycling and soil nitrous oxide emissions in a semi-arid grassland”的研究论文(点击“阅读原文”)。该实验依托黄土高原野外长期全球变化定位试验站,揭示了半干旱草地生态系统土壤氮循环过程和N2O排放对降水减少的响应机制。

该研究结果发现:适度的降水减少改变了植物群落组成,增加了根的生产和周转,促进氮的矿化,使土壤可利用氮含量增加,从而刺激降雨后土壤N2O的产生。分析N2O同位素位嗜值(Site preference)发现,N2O的产生主要来自硝化作用过程, 而非通常认为的反硝化过程。同时,结合室内模拟土壤干湿交替试验,进一步验证,土壤经历长期降雨减少后,干湿交替会加速土壤的氮矿化速率,改变氨氧化细菌群落组成,增加了NitrosospiraNitrosovibrio相对丰度,从而促进土壤N2O的排放。这些结果说明未来降水格局改变情景下,适度的降水减少后,干湿交替活动可能会促进土壤氮循环,从而增加半干旱草地土壤N2O排放,对气候变化产生正反馈作用。

(中腐协秘书处  供稿)