森林土壤氧化亚氮排放对大气氮沉降增加的响应研究进展

• 作者: 于贵瑞 党旭升 徐敏杰 方华军 李晓玉 李林森 王永生 王磊 程淑兰
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 大气氮沉降 氧化亚氮排放 硝化细菌 反硝化细菌 同位素标记 分子生物学
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 所属期刊栏目: 综述与评论
• 页码范围: 262-271
• 页数: 10页
• 分类号: Q154
• 语种: 中文
• DOI: 10.11766/trxb201408280430

摘要

森林土壤N2O来源于土壤氮素的氧化还原反应,硝化、反硝化、硝化细菌反硝化以及化学反硝化是其产生的四个关键过程.当前,氮素富集条件下森林土壤N2O排放存在硝化和反硝化主导作用之争,对大气氮沉降增加的响应模式以及微生物驱动机制尚不清楚.综述了森林土壤N2O来源的稳定性同位素拆分,森林土壤总氮转化和N2O排放对增氮的响应规律,增氮对N2O产生菌群落活性和组成的影响,并指出研究的薄弱环节与未来的研究重点.总体而言,森林土壤N2O排放对大气氮沉降增加的响应呈现非线性,包括初期无明显响应、中期缓慢增加和后期急剧增加三个阶段,取决于森林生态系统“氮饱和”程度.施氮会引起森林土壤有效氮由贫氮向富氮的转变,相应地改变了土壤硝化细菌和反硝化细菌群落丰度与组成,进而影响土壤N2O排放.由于森林土壤N2O排放监测、土壤总氮转化和N2O产生菌群落动态研究多为独立进行的,难以阐明微生物功能群与N2O排放之间的耦合关系.未来研究应该有机结合15N-18O标记和分子生物学技术,准确量化森林土壤N2O的来源,揭示森林土壤N2O排放对增氮的非线性响应机理.