氮输入对土壤甲烷产生、氧化和传输过程的影响及其机制

【摘要】：随着人为氮输入的增加,外源氮成为影响土壤甲烷产生、氧化和传输过程的重要因素。土壤甲烷排放受氮素有效性的调节,氮输入会改变土壤初始环境和甲烷排放规律,最终影响甲烷排放量。综述了氮输入对土壤甲烷产生、氧化和传输过程的影响及机制。研究表明,1)氮输入对甲烷排放通量的影响存在促进、抑制和不显著3种情况,这主要是甲烷产生、氧化和传输过程的变化引起的;2)氮输入对甲烷产生过程的影响受产甲烷底物和产甲烷微生物活性的控制,氮输入通过增加土壤有机碳的含量为甲烷产生提供了丰富的底物,同时底物理化性质和植被覆盖度的变化使得这种影响复杂化,氮输入既可促进又可抑制产甲烷菌的活性,并且这种作用受氮形态的影响;3)氮输入对甲烷氧化过程的影响主要是通过刺激或抑制甲烷氧化菌的活性实现的,氮形态的不同也使得这种变化更为复杂;4)氮输入对甲烷传输过程的影响主要受植物通气组织的数量以及传输效率的控制,并且在不同生态系统这种控制作用差异较大。综上所述,氮输入对土壤甲烷产生、氧化和传输过程的影响及机制具有明显的复杂性和不确定性,今后研究中应综合考虑氮输入对甲烷排放关键过程的影响,并侧重于探讨氮输入对相关微生物群落结构、丰度和活性的影响,同时注重对各个生态系统的协同研究,确定氮输入影响下各个生态系统对全球甲烷排放的贡献率。 【作者单位】： 福建师范大学湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室亚热带湿地研究中心地理科学学院;福建农林大学安溪茶学院;
【关键词】： 机制 甲烷产生 甲烷氧化 微生物 氮输入
【基金】：国家自然科学基金项目(41071148) 福建省教育厅项目(JA13469) 福建师范大学创新团队项目 福建师范大学地理科学学院研究生创新基金项目资助
【分类号】：S154.1
【正文快照】： 自工业革命以来,由于化石燃料的燃烧、牲畜的饲养以及水稻的栽培,全球甲烷排放通量已经增加了2倍[1]。同时,由于甲烷吸收长波辐射的效率是CO2的20~30倍,有甲烷参与的化学过程也促进了O3和CO2等的形成[2],因此甲烷成为仅次于CO2的重要温室气体。相关研究已经证实,土壤是大气甲

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