森林土壤甲烷吸收的主控因子及其对增氮的响应研究进展

【摘要】：森林土壤甲烷(CH4)吸收在生态系统碳、氮循环和碳平衡研究中具有重要作用。论述了森林土壤CH4的产生和消耗过程及其主控因子,有效氮不同的森林土壤CH4吸收对氮素输入的响应差异及其驱动机制,并且明确了现有研究的不足和未来研究的重点。研究表明:大气氮沉降输入倾向于抑制富氮森林土壤的CH4吸收,而对贫氮森林土壤CH4吸收具有显著的促进作用,其内在的氮素调控机制至今尚不明确。主要的原因是过去通过高剂量施氮试验所得出的理论难以准确地解释低水平氮沉降情景下森林土壤CH4吸收过程,有关森林土壤CH4吸收对大气氮沉降响应的微生物学机理也缺乏系统性研究。未来研究的重点是探讨森林土壤CH4物理扩散和净吸收过程对施氮类型、剂量的短期与长期响应,量化深层土壤CH4累积和消耗对表层土壤CH4吸收的贡献,揭示森林土壤CH4吸收对增氮响应的物理学与生物化学机制。另外,研究森林土壤甲烷氧化菌群落活性、结构对施氮类型和剂量的响应,阐明土壤CH4吸收与甲烷氧化菌群落组成的内在联系,有助于深入揭示森林土壤CH4吸收对增氮响应的微生物学机制。 【作者单位】： 中国科学院研究生院;中国科学院地理科学与资源研究所;东华大学环境科学与工程学院;
【关键词】： 大气氮沉降 土壤甲烷吸收 甲烷氧化菌 响应机制 森林生态系统
【基金】：国家重点基础研究发展计划项目(2010CB833502,2010CB833501,2012CB417103) 国家自然科学基金项目(41071166,31070435,31130009) 中国科学院地理科学与资源研究所“秉维”优秀青年人才基金(2011RC202);中国科学院战略性先导科技专项(XDA05050600)资助
【分类号】：S714
【正文快照】： 化肥生产与利用、化石燃料燃烧和农牧业发展等人类活动向大气中排放大量的反应性氮,导致大气氮沉降急剧增加。过去150a来,人为排放的反应性氮由15 TgN/a增加到187 TgN/a[1]。至20世纪90年代,全球大气氮沉降量已高达34—105 TgN/a,并呈逐年增加趋势[2-3]。我国是全球三大沉降

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