乡村有夫之妇燥热的一天

中南林业科技大学首页

科研动态

当前位置:首页 > 科研动态

水土保持系青年教师卢胜在全球氧化亚氮排放机制方面取得新进展

时间:    浏览次数:0

 

2022727,生态学领域TOP期刊《Global Change Biology(中科院一区IF: 13.211)在线发表了水土保持系题为“Soil moisture–atmosphere feedback dominates land N2O nitrification emissions and denitrification reduction”的研究论文。文章探究了全球陆地-大气相互作用对N2O通量的影响,证明了土壤含水量-大气之间反馈调节对土壤反硝化速率及N2O排放的作用机制。

 

N2O是导致全球变暖和平流层臭氧层消耗的主要温室气体之一,N2O的微生物产生过程和消耗过程取决于土壤理化性质和气候条件。全球N2O排放通量可能会对全球气候变化做出快速反应(例如:二氧化碳(CO2)和温度的升高、可用水量的变化),可能会削弱研究学者预测全球N2O通量的能力,因此了解其对气候变化的反馈至关重要。

土壤含水量(SM)是气候系统中的一个关键变量,会影响氮代谢的生物地球化学循环。N2O排放与SM的相关性取决于土壤孔隙水含量(WFPS)50%-80%WFPS的中间水平更适合产生N2O。同时实验室和原位研究表明陆地生态系统的温度变化与N2O排放之间存在较强的正相关关系,但只有温度并不能解释全球N2O通量,必须基于SM等其他影响因素的背景进行综合考虑。气温升高会提高土壤的平均温度,除温度直接影响土壤的小气候以外,还可以通过放大蒸散量(ET)SM相互作用,从而使表层土壤干燥。但将SM和温度联系起来解释全球范围内的N2O通量变化并不多见。本研究以ETVPD(蒸汽压力差)为媒介,在温度和土壤含水量之间搭建桥梁,从土壤含水量-大气之间的反馈角度对全球N2O通量的分布格局进行分析,提供了新的研究视角。

作者利用原位研究结合网格化和遥感数据分析全球N2O通量排放。研究了温度、水文气候对全球N2O通量的协同效应,即土壤湿度-大气反馈对N通量的影响。本研究结果表明大气需水量随温度的增加会降低土壤含水量,在土壤含水量较低的条件下,产生N2O的硝化菌(含有amoA AOB基因)增加,而消耗N2O的反硝化菌(含有nosZ基因)减少。本研究加深了对土壤水分-大气相互作用对土壤氮循环影响的理解,优化了N2O排放的地球系统模型。

 

水土保持系青年教师卢胜为通讯作者,中山大学在读博士生廖佳元为该论文第一作者,林学院林学专业本科生万文铠、马精蔚,水土保持与荒漠化防治专业本科生田典参与了该工作。本研究受到湖南省自然科学基金青年基金和湖南省教育厅重点项目的资助

 

论文链接:

https://doi.org/10.1111/gcb.16365