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SBB | 南京林业大学与晓庄学院团队揭示氮沉降和干旱背景下土壤动物对土壤温室气体排放的调控作用

学术   2024-11-09 11:48   江苏  

注:此文章为重新推送（点击查看原因）


大气氮沉降和干旱是影响温室气体（GHG）排放的两个重要的全球变化因素。土壤生物是生物地球化学循环的生物驱动因素之一，在缓解全球变化中发挥关键作用。然而，在氮沉降和干旱背景下，大型土壤动物如何调节土壤温室气体排放还不清楚。
为此，南京林业大学阮宏华教授团队联合南京晓庄学院李媛媛博士聚焦全球变化，探讨大型土壤动物对土壤温室气体排放的影响；研究设置一套完整的微宇宙室内控制实验，包括两个氮添加处理（N0: 无氮添加, N+: 添加氮）、两个土壤水分处理（40%和60%的土壤持水量）和土壤大型动物处理（无动物、蚯蚓、马陆），探讨氮沉降和干旱条件下，土壤动物对土壤温室气体CO2, N2O和CH4的排放的影响。结果表明，大型土壤动物对氮沉降和干旱背景下土壤CO2和N2O排放有着重要的调节（缓冲）作用，马陆降低了氮添加情况下土壤干旱对CO2排放的正效应，蚯蚓减弱了氮添加和土壤干旱对N2O排放的正效应。此外，只有马陆存在时才检测到CH4排放。结构方程模型显示，蚯蚓和马陆通过影响土壤土壤可溶性有机氮和微生物量碳，调节土壤CO2和N2O的排放。本项研究初步揭示了全球氮沉降和干旱背景下，土壤大型动物对CO2, N2O和CH4排放的调节作用和机制。

图1. 蚯蚓（earthworms）和马陆（millipedes）对土壤温室气体排放调控的概念图

图2. 大型土壤动物、氮添加和土壤水分对土壤温室气体排放的调控（缓冲）作用

该研究成果以“Soil fauna alter the responses of greenhouse gas emissions to changes in water and nitrogen availability” 为题2023年2月在线发表在土壤学顶级期刊Soil Biology and Biochemistry （一区，IF：8.55）。李媛媛博士为第一作者（南京晓庄学院和南京林业大学分别为第一、第二作者单位），南京林业大学阮宏华教授为通讯作者，南京林业大学博士生廖家辉、倪娟平、任婷婷、徐涵湄，加拿大Lakehead大学陈汉教授，美国Puerto Rico大学邹晓明教授，西班牙国家研究委员会塞维利亚自然资源和农业生物学研究所（Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla，IRNAS） 的Manuel Delgado-Baquerizo教授为本文的合作作者。该研究得到国家自然科学基金（32101339 和32071594），科技部 “十四五”研发计划“碳中和背景下森林碳汇形成及经营响应机理”项目(2021YFD2200403)，江苏省生态学重点学科（苏教研函〔2022〕2号）等项目的支持。

原文链接 ↓

https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2023.108990 

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