氧化亞氮（N2O）是非碳型溫室氣體，在100年時間尺度上，其全球增溫潛勢（GWP）是二氧化碳（CO2）的近300倍。大氣中，N2O的積累會破壞臭氧層，并導致溫室效應。當前，全球尺度上，大氣N2O濃度由270ppb增加到331ppb（1750-2018）。土壤是N2O的重要排放源，貢獻了全球N2O排放的56-70%。青藏高原高寒土壤作為巨大的氮庫，是N2O的重要潛在來源。全球變化背景下，特別是氮沉降和降水改變正在深刻影響高寒地區土壤氮格局和儲量，這將如何影響N2O的排放？探究N2O對氮沉降和降水變化的響應及調控機制，有利于剖析高寒生態系統養分循環的關鍵過程，并對全球氣候變化的準確預測起到重要作用。
中國科學院西北高原生物研究所青藏高原植物資源繁育與植被恢復學科組在青海省三角城種羊場高寒草原生態系統搭建了模擬氮沉降和降水格局改變平臺，測定了2020年生長季N2O通量，并闡明了N2O排放的響應規律以及調控因素。結果表明，長期氮添加顯著增強了N2O排放，而降水變化及其與氮添加的交互作用對N2O排放沒有顯著影響。該結論不同于傳統觀點（即土壤N2O排放受土壤水分有效性的調控），實驗表明高寒草原土壤N2O排放對氮沉降更敏感。N2O排放主要歸因于土壤硝化作用，該過程由氨氧化細菌（AOB）而非氨氧化古菌（AOA）驅動。進一步分析表明，植物因素（如地下生物量）和非生物因子（如土壤溫度）也是調控N2O排放的重要因素。該研究在一定程度上加深了對于高寒地區土壤氮循環過程對長期全球變化響應的理解；調控N2O排放的潛在微生物途徑以及關鍵因子的篩選，也為未來全球尺度的氣候模型研究提供了參考。
近日，相關研究成果以Nitrogen addition, rather than altered precipitation, stimulates nitrous oxide emissions in an alpine steppe為題，發表在Ecology and Evolution上。研究工作得到青海省自然科學基金、國家重點研發計劃和青海省國際交流與合作項目等的支持。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ece3.8196
生物和非生物因子對N2O通量的影響
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