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森林土壤氧化亚氮排放对氮输入的响应研究进展

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大气中氧化亚氮(N2O)浓度的上升加剧了全球变暖.森林土壤在调节大气N2O浓度中发挥着至关重要的作用.近年来,氮(N)输入对森林土壤N2O通量的影响备受关注.然而,森林土壤N2O排放对N输入响应的机制,尤其是植物和微生物对N2O通量的调控作用尚缺乏系统研究.因此,本文综述了N输入如何通过森林植被(根系N吸收、凋落物分解和形成丛枝菌根)和土壤微生物(微生物生物量和群落组成)调控N2O产生途径从而影响森林土壤N2O排放.结果表明,植物的竞争性氮吸收能降低氮输入对N2O排放的促进作用,其作用大小可能主要取决于土壤"氮饱和"状态.植物凋落物主要通过分解过程中的养分归还和次生代谢产物释放来影响氮输入背景下的森林土壤N2O排放,前者具有促进作用,而后者具有抑制作用.丛枝菌根主要通过吸收有效氮和水分、促进团聚体形成以及改变N2O相关功能基因群落调控森林土壤N2O通量.N输入导致的土壤酸化或养分限制,通常会降低微生物生物量和/或改变微生物群落组成,从而控制N2O排放.N输入对N2O不同产生途径也会造成影响,受土壤湿度、N2O底物浓度以及N2O相关功能基因丰度(AOB、AOA、nirK、nirS和nosZ)的调控.未来在模型预测中,需要将植物氮吸收、凋落物分解、菌根以及N2O产生途径充分纳入模型,以提高模型预测准确性,为全球变化背景下制订森林管理政策和温室气体减排措施提供支持.
A Review of Responses of Soil Nitrous Oxide Emissions to Nitrogen Input in Forest Ecosystems

郑翔、刘琦、曹敏敏、纪小芳、方万力、姜姜

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南方现代林业协同创新中心,南京林业大学江苏省水土保持与生态修复重点实验室,南京 210037

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室,北京 100081

凤阳山-百山祖国家级自然保护区凤阳山管理处,浙江龙泉 323700

氮输入 氧化亚氮排放 植物 微生物 森林土壤

国家重点研发计划项目国家自然科学基金江苏省自然科学基金

2017YFC050550241701225BK20170920

2022

10.11766/trxb202105150258

土壤学报
中国土壤学会

土壤学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2
ISSN：0564-3929
年,卷(期)：2022.59(5)
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