季節降水變化對亞熱帶森林土壤氮轉化研究獲進展

　　IPCC評估報告以及全球氣候模型預測結果顯示：亞熱帶地區季節降水變化日趨嚴峻，干季降水減少，濕季降水增加，年降水量變化不顯著。降水格局的變化將影響土壤氮礦化速率，N2O排放以及植物對氮的吸收。亞熱帶森林土壤是無機氮淋溶和N2O排放的重要來源。因此，了解該地區土壤氮循環對季節降水變化的響應及其內在驅動力對預測環境變化和土壤氮素養分含量十分重要。

　　中國科學院華南植物園博士研究生陳潔在副研究員劉衛及研究員申衛軍的指導下，基于鶴山荷木混交林的野外人工季節降水控制實驗平臺 （圖1），對土壤凈硝化速率、凈氮礦化速率、N2O排放通量以及參與氮轉化的功能微生物豐度的變化等進行了為期兩年的監測與分析。研究結果發現，干季隔除67%的降水導致土壤凈氮礦化速率減少13-20%，而濕季加回隔除的雨水使土壤凈氮礦化速率增加了50%，同時濕季的強降水顯著增加了土壤NO3-的淋溶量。土壤N2O排放通量在季節降水變化的影響下有明顯降低的趨勢。作者進一步運用結構方程模型的分析方法得出：凈氮礦化速率主要受土壤微生物和土壤含水量的影響（解釋率>20%），其中氨氧化古菌（amoA）群落豐度是最重要的決定因子；而N2O排放通量與凈硝化速率和NO還原菌（nosZ）豐度顯著相關。這些結果表明亞熱帶地區干季更干，濕季更濕的季節降水變化通過影響參與氮循環的主要功能微生物而影響了土壤氮轉化過程，導致氮循環變得更加開放。

　　相關結果發表在歐洲地學會期刊Biogeosciences上。

圖1. 鶴山站季節降水控制實驗平臺