《真菌是否是中亞熱帶森林土壤N2O產生的主要貢獻者？》是依託福建師範大學，由高人擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：真菌是否是中亞熱帶森林土壤N2O產生的主要貢獻者？
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：高人
- 依託單位：福建師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
研究表明亞熱帶地區森林土壤硝化和反硝化能力都非常低，但卻是全球N2O最大的自然源之一，因而推測極有可能存在N2O潛在源未被認識。越來越多的證據表明真菌最有可能是這一潛在源的貢獻者，但因研究薄弱，真菌N2O產生的途徑、強度及機制仍不清楚。本項目擬以中亞熱帶地區常綠闊葉林、杉木人工林土壤為研究對象，利用室內外基質誘導呼吸抑制方法結合碳氮同位素標記技術，輔以生物化學/分子生物學及模型技術，量化真菌對土壤N2O產生的相對貢獻；辨識真菌產生N2O的主要氮循環途徑；評估土壤有機氮在真菌共同反硝化環節中的作用及對N2O量產生影響，為揭開該地區森林土壤硝化反硝化率低但卻是全球N2O最大自然源的矛盾提供知識儲備，為預測森林土壤含氮溫室氣體排放，建立、改進和參數化過程模型進行尺度外推，開發減源增匯的有效森林管理措施和編制國家和區域溫室氣體清單提供科學依據。
結題摘要
科學研究發現亞熱帶地區森林土壤硝化和反硝化能力都非常低，但卻是全球N2O最大的自然源之一，因而推測極有可能存在N2O潛在源未被認識。越來越多的證據表明真菌是最可能的貢獻者，但因研究薄弱，真菌N2O產生的途徑、強度及機制仍不清楚。本項目主要工作是量化真菌對土壤N2O產生的相對貢獻；辨識真菌產生N2O的主要氮循環途徑；評估土壤有機氮在真菌共同反硝化環節中的作用及對N2O量產生影響。主要結果如下： (1)水分是影響土壤真菌生長和調節土壤N2O排放的重要因素。低含水量的相對好氧條件更適合真菌的生長，土壤水分相對飽和的厭氧條件有利於N2O的產生。 (2)套用基質誘導呼吸抑制法估算的土壤真細菌活性比例 (F:B)為0.85～0.91，表明該土壤中真菌生物量略低於細菌生物量。真菌和細菌對N2O產生的貢獻因土壤水分條件不同而變化，在水分含量低的相對好氧條件下真菌對NO2的貢獻大於細菌，而在水分含量高的相對厭氧條件下細菌對NO2的貢獻大於真菌。 (3)利用15N同位素稀釋方法研究發現，在60%WHC和90%WHC條件下，土壤N2O都主要來源於反硝化作用（貢獻率分別為57.18%-76.19%和69.56%-81.21%），其次是異養硝化作用（貢獻率分別為17.36%-37.16%和15.05%-22.23%），自養硝化作用對該土壤N2O的貢獻率很小（＜10%）。 (4) 60%WHC和90%WHC條件下，細菌反硝化對N2O排放的平均貢獻率均大於真菌反硝化，而真菌異養硝化對N2O排放的平均貢獻率大於細菌。 (5)來源於硝態氮庫的N2O主要由2種類型的分子組成即46[N2O]和45[N2O]，含水量越高， 45[N2O]分子比率越大，這種雜合的N2O可能主要來源於真菌的共同反硝化作用。(6)三種有機碳添加對土壤N2O通量影響顯著。在60%WHC條件下，添加甲酸鹽的土壤N2O通量極顯著高於其他兩種有機碳，可能是由於甲酸鹽耦合真菌硝酸鹽還原酶，促進了真菌反硝化過程；而在90%WHC條件下，添加葡萄糖的土壤中N2O累計產生量大於添加甲酸鹽的土壤，這可能是由於，90%WHC條件下不適合進行葡萄糖呼吸，而進行NO3-呼吸，進而產生更多的N2O。兩種含水量條件下，添加檸檬酸鹽的土壤中N2O通量都小於添加葡萄糖和甲酸鹽的處理。
