《N/S 沉降對亞熱帶森林土壤N2O/NO排放的激發效應與機制》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：N/S 沉降對亞熱帶森林土壤N2O/NO排放的激發效應與機制
- 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
本項目以亞熱帶地帶性米櫧常綠闊葉林為研究對象，利用野外N/S沉降模擬和N2O/NO通量觀測並結合氮同位素標記技術，研究模擬N/S沉降對土壤N2O/NO排放的激發效應大小、持續時間與季節變化；分析N/S沉降對土壤基質有效性、微生物生物量、微生物功能群、微生物群落結構等因素的影響，尋找該地區N/S沉降對N2O/NO排放激發效應的關鍵控制因素；揭示N/S沉降對土壤氮總轉化速率變化的影響及土壤氮總轉化速率變化與土壤氮氧化物通量之間的關係，量化硝化和反硝化過程對N2O通量的相對貢獻，為預測森林土壤溫室氣體排放及對未來氣侯變化的回響、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，為我國氣候變化談判提供基礎數據支撐。
結題摘要
大量氮沉降輸入對森林土壤N2O和NO等溫室氣體通量的影響有爭議，一般認為會促進土壤N2O/NO通量的增加報導。項目組前期研究發現模擬硫沉降也對土壤土壤N2O的排放有顯著的激發效應，對NO的激發更明顯。於是提出假設：大量大氣氮硫沉降輸入可能造成擁有巨大土壤氮庫的中亞熱帶濕潤地區大量排放N2O和NO。項目組對這些假設進行研究發現氮沉降對土壤氮氧化物的激發效應比想像的複雜，受氮沉降梯度、土壤含水量和森林類型影響顯著。野外實驗中天然林高氮處理的土壤N2O通量小於低氮處理，出現“抑制效應”，但人工林土壤卻未出現抑制，去除了凋落物處理會加強這種抑制效應。室內培養也驗證了野外發現的這種現象，且發現外源性的氮對土壤排放N2O和NO產生的影響取決於土壤水分的有效性，高水分有效性能迅速解除抑制效應。該地區高氮沉降對土壤排放N2O和NO產生的抑制可能是暫時的，一旦發生季風降水，提高了土壤水分有效性和NO2-的活性，可能在極短時間內解除這種抑制並大量排放N2O和NO。15N同位素實驗表明，土壤N2O主要來源於土壤反硝化過程，且這種反硝化過程可能主要是通過真菌的“共脫氮”來實現，其貢獻率可多達80%以上。野外長期研究也發現，土壤的N2O通量與土壤可溶性有機氮(SON)含量有顯著相關性，土壤N2O的排放和土壤有機氮之間似乎有很大關聯，推測N2O的排放可能主要源於真菌的共同反硝化過程。此外，項目組研究發現硫沉降對土壤氮氧化物排放在短期內確實存在顯著的“激發效應”，但似乎持續時間較短。較長時間後，硫沉降對土壤產生N2O/NO的微生物會產生抑制效應，且抑制效應似乎是非可逆過程，硫沉降可能造成土壤碳氮循環的衰竭。
