土壤含水量调控高寒草原生态系统N2O排放对增温的响应
时间：2020-03-03 阅读：637
土壤氧化亚氮(N2O)排放是大气N2O不可忽视的来源。然而, 目前学术界在气候变暖对土壤N2O排放影响方面的认识仍存在较大争议, 且调控土壤N2O排放的微生物机制尚不明确。为此, 该研究以青藏高原高寒草原生态系统为研究对象, 使用透明开顶箱(OTCs)模拟气候变暖, 并基于静态箱法测定了2014和2015年生长季(5-10月)的土壤N2O通量, 同时利用定量PCR技术测定了表层(0-10 cm)土壤中氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的基因丰度。结果显示: 增温处理导致2014和2015年生长季表层(0-10 cm)土壤温度分别升高了1.7 ℃和1.6 ℃, 土壤体积含水量下降了2.5%和3.3%, 其他的土壤理化性质没有发生显著变化。土壤N2O通量呈现年际差异, 2014和2015年生长季的平均值分别为3.23和1.47 μg•m -2•h -1, 然而, 增温处理并没有显著改变土壤N2O通量。2014年生长季主导硝化作用的AOA和AOB的基因丰度分别为5.0 × 10 7和4.7 × 10 5拷贝•g -1, 2015年为15.2 × 10 7和10.0 × 10 5拷贝•g -1。尽管基因丰度存在显著的年际差异, 但在两年中与对照相比并未发生显著变化。在生长季尺度上, 增温导致的土壤N2O变化量与其引起的土壤水分变化量之间显著正相关, 而与土壤温度的变化量之间没有显著相关关系。以上结果表明, 增温导致的土壤干旱会抑制土壤N2O通量对增温的响应, 意味着未来评估气候变暖情景下土壤N2O排放量时需考虑增温引发的土壤干旱等间接效应。