土壤呼吸 | 草原“微呼吸”的秘密：水与氮，如何撬动温室气体N2O的释放？
研究背景草原土壤中的N2O释放机制依然模糊温带草原在全球陆地生态系统中占据重要地位。由于人类活动增强，氮沉降和气候变化正在改变草原的养分与水分格局，但我们对这些变化如何影响土壤 N2O 排放的理解仍不充分。为此，研究团队在内蒙古典型草原区开展了一项连续三年的现场实验，通过控制氮添加、水分添加以及两者联合作用，深入剖析水氮互作对N2O释放的驱动机制。图1. 2020年不同月份氮和水添加条件下土壤N2O通量的变化。处理：对照（CK）、氮添加（N4）、水添加（W1）、氮水结合（W1N4）。本研究中土壤N2O通量使用激光气体分析仪与LICA SF-3000多通道自动土壤通量测量系统联合进行长期观测。该系统配备自动开闭呼吸室和多通道切换器，支持无人值守连续监测，助力科研人员精准捕捉N2O日变化与季节动态。此外，土壤水分、温度等环境因子通过连接SR-21测量舱的探头实时监测，确保数据的高精度与一致性。图2. 2020年土壤温度和土壤湿度影响下N2O通量月变化。图中不同圈出的数字代表不同的月份。①：一月；②：二月；③：三月；④：四月；⑤：五月；⑥：六月；⑦：七月；⑧：八月；⑨：九月；⑩：十月；⑪：十一月；⑫：十二月。红色代表N2O通量高，蓝色代表N2O通量低。图3. (a) 2020年5月土壤N2O通量及土壤温度、湿度日动态。(b) 2020年8月土壤N2O通量及土壤温度、湿度日动态。处理：对照（CK）、氮添加（N4）、水添加（W1）、氮水结合（W1N4）。图5. 氮水添加条件下土壤N2O排放量的月变化。处理：对照（CK）、氮添加（N4）、水添加（W1）和氮水结合（W1N4）。不同小写字母表示同一月份不同处理间差异显著，不同大写字母表示同一处理不同月份差异显著（p 0.05）。主要发现：水+氮，协同“激活”微生物释放N2O研究表明：单独添加氮或水时，土壤 N2O 排放反应并不显著。但水与氮共同添加时，N2O 排放量显著上升。这一现象的背后机制在于：水氮共同作用提高了土壤的可溶性有机碳含量（DOC）和微生物量碳（MBC），这为微生物活动提供了更充足的“燃料”，从而增强了反硝化过程中的N2O生成。同时，土壤的硝态氮（NO3-）增加，也为N2O的产生提供了底物支持。研究意义精准调控草原土壤N2O排放的关键这项研究揭示了草原生态系统中 N2O 排放受水氮耦合作用控制的重要机制。对今后的...
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