第五屆氮素生物地球化學(xué)循環(huán)學(xué)術(shù)論壇于2024年8月17日在湖北武漢成功召開，論壇同時(shí)發(fā)布了2023年度“氮循環(huán)十大科學(xué)進(jìn)展”。中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所方運(yùn)霆團(tuán)隊(duì)的研究成果“森林土壤反硝化作用氣態(tài)氮釋放的溫度敏感性”入選，主要完成人包括于浩明、方運(yùn)霆、張揚(yáng)建、段伊行、Jan Mulder、Peter D?rsch。
入選成果的介紹如下：土壤氣態(tài)氮（如N2O和N2等）釋放是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的氮損失途徑，也是導(dǎo)致陸地生態(tài)系統(tǒng)氮限制的關(guān)鍵機(jī)制。氣態(tài)氮損失對全球變暖的響應(yīng)對于理解氣候變化背景下生態(tài)系統(tǒng)的反饋具有重要意義。目前準(zhǔn)確量化土壤N2釋放速率仍存在技術(shù)上的困難，土壤氣態(tài)氮損失溫度敏感性方面的研究也相對不足，這限制了陸地生態(tài)系統(tǒng)對全球變暖響應(yīng)的模型模擬和預(yù)測能力。?方運(yùn)霆團(tuán)隊(duì)建立了量化土壤N2O和N2產(chǎn)生速率的15N標(biāo)記技術(shù)，并深入探究了中國18個(gè)森林土壤反硝化作用N2O和N2產(chǎn)生速率的溫度敏感性。發(fā)現(xiàn)中國不同氣候帶森林土壤的反硝化作用N2O和N2產(chǎn)生速率隨著溫度的升高呈指數(shù)增長并呈現(xiàn)一定的地理格局。然而，不同森林土壤N2O和N2釋放具有一致的溫度敏感性，N2產(chǎn)生的溫度敏感性高于N2O，表明氣候變暖使反硝化作用更加徹底，導(dǎo)致氣態(tài)氮損失更多以N2的方式進(jìn)行。為進(jìn)一步揭示全球尺度上氣候變暖對森林土壤氣態(tài)氮損失的影響，結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)過程模型DyN-LPJ，預(yù)測了全球變化背景下未來全球森林土壤反硝化作用氣態(tài)氮的釋放。
該成果于2023年7月發(fā)表在《Nature Climate Change》期刊，作為首個(gè)利用穩(wěn)定同位素技術(shù)手段系統(tǒng)量化森林生態(tài)系統(tǒng)氣態(tài)氮損失溫度敏感性的研究，為過程模型的建立和改進(jìn)提供了重要的數(shù)據(jù)參數(shù)，對于深入理解變暖背景下陸地生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜的碳氮耦合過程及其對變暖的反饋具有極大的推動(dòng)作用。
“氮循環(huán)十大科學(xué)進(jìn)展”由中國土壤學(xué)會(huì)氮素工作組組織遴選，經(jīng)領(lǐng)域權(quán)威專家評議產(chǎn)生，入選進(jìn)展內(nèi)容反映了氮循環(huán)領(lǐng)域前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，在引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新，鼓勵(lì)氮循環(huán)領(lǐng)域跨學(xué)科研究，營造社會(huì)創(chuàng)新氛圍，提高公眾環(huán)保意識等方面起到了積極的作用。
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