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长期氮沉降对高寒草原温室气体排放研究中获进展
作者:中检航标   转载自:   发布日期:2019-08-06

1980年至2010以来,中国大气氮沉降以平均每年8kgNha-1的速度增加,氮沉降通过扰动土壤硝化和反硝化过程,进而影响主要温室气体氧化亚氮的排放。氧化亚氮是一种重要的温室气体,其百年尺度增温潜势分别是二氧化碳和甲烷的298倍和21倍,同时也是导致臭氧层破坏的主要原因之一。高寒草原,作为对全球气候变化响应的敏感区,其如何响应未来人类活动和全球气候变化,是科学界关注的焦点。

中国科学院新疆生态与地理研究所副研究员李凯辉带领团队,以全球变化的影响因子——大气氮沉降为例,自2009年以来,以巴音布鲁克草原生态系统研究站为依托,开展外源氮输入模拟控制实验,分析了长期氮沉降对主要温室气体氧化亚氮排放的影响。

研究结果表明:在当前氮沉降背景下,增加10kgNha-1yr-1,不会显著影响氧化亚氮的排放,然而氮沉降≥30kgNha-1yr-1,显著增加该区域氧化亚氮排放,且平均释放因子为0.19%,远低于IPCC缺省值(1%)。随着长期模拟氮沉降时间的延续,土壤累积氧化亚氮释放量呈增加趋势,且氮沉降越严重,年际间变异越小。

此外,研究团队还发现,当氮沉降≥30kgNha-1yr-1,碳相关酶活性升高,但是当氮沉降量继续升高,碳相关酶活性则表现出降低的趋势,而酶活性的碳氮比则随氮沉降加剧,呈降低趋势。随氮沉降加剧和持续时间的延长,高寒草原土壤趋于酸化。

该研究为模拟和准确评估长期氮沉降背景下的高寒草原氧化亚氮排放提供了科学基础。相关成果以Long-term effects of N deposition on N2O emission in an alpine grassland of Central Asia 为题发表于Catena。


关键词:二氧化碳,甲烷,氮,氧化亚氮,土壤硝化,标准物质网
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