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土壤氮氣排放研究進展
關(guān)鍵詞：土壤 氮氣排放 反硝化 厭氧氨氧化 氧化亞氮排放
摘要：自20世紀初人類發(fā)明并掌握工業(yè)合成氨的技術(shù)以來,氮肥施用量迅速增長。在一部分國家或地區(qū),氮肥的施入量已經(jīng)超過作物對氮素的需求,導(dǎo)致大量氮素損失到環(huán)境中,造成氨揮發(fā)、氧化亞氮排放、地下水硝酸鹽污染等環(huán)境問題。土壤在微生物的作用下可以通過反硝化、厭氧氨氧化等過程將活性氮素轉(zhuǎn)化為惰性氮氣,達到清除過多活性氮的目的。由于大氣中氮氣背景濃度太高,因此很難直接準(zhǔn)確測定土壤的氮氣排放速率,導(dǎo)致土壤氮氣排放通量、過程與調(diào)控機制研究遠遠落后于土壤氮循環(huán)的其他方面。本文綜述了土壤氮氣排放主要途徑(反硝化、厭氧氨氧化與共反硝化)及其對土壤氮氣排放的貢獻;測定土壤氮氣排放速率的方法(乙炔抑制法、氮同位素示蹤法、N2/Ar比率-膜進樣質(zhì)譜法、氦環(huán)境法與N2O同位素自然豐度法)及其優(yōu)缺點;調(diào)控土壤氮氣排放通量的主要因素(氧氣、可溶性有機碳、硝酸鹽、微生物群落結(jié)構(gòu)與功能基因表達等)及其相關(guān)作用機制。最后指出研發(fā)新的測定原位無擾動土壤氮氣通量的方法是推進本領(lǐng)域相關(guān)研究的關(guān)鍵;定量典型生態(tài)系統(tǒng)(如旱地農(nóng)田、稻田、森林、草地與濕地)土壤氮氣排放通量,闡明其中的微生物學(xué)機制,模擬并預(yù)測土壤氮氣排放對全球變化的響應(yīng)規(guī)律是本領(lǐng)域的研究熱點與發(fā)展方向。
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