中国农田土壤N2O排放通量分布格局研究

中国作为世界上一个重要农业大国,对全球大气中N2O浓度的影响正在引起人们的普遍关注。该研究采用针对农业土壤痕量气体排放估算建立的,基于N2O的产生、传输和消耗机理的反硝化分解（DNDC）模型,在建立了有关中国气候、农业土壤和农业生产的分县数据库基础上,估计了我国各县农业土壤N2O的排放通量,发现我国农田土壤N2O排放通量有较明显的地区差异,西北地区较低,东南地区较高。还发现无论温度升高,还是施肥量变化,对我国农田土壤N2O排放通量的影响,都存在区域差异,表现为东南地区的变化幅度较西北地区大,这可能与我国气候的干湿变化有较密切的关系。     

N,P供给对作物排放N2O的影响研究初报

Ｎ、Ｐ供给对作物排放Ｎ_２Ｏ的影响研究初报陈欣,沈善敏,张璐,吴杰,王学强（中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳１１００１５）ＡｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｓｕｐｐｌｙｏｎＮ_...     

微生物驱动的滨海湿地N2O产生及其机制研究进展

滨海湿地位于海陆交界,具有初级生产力高、生物多样性丰富以及微生物驱动的营养元素循环活跃等特点,同时也是大气中一氧化二氮(N_2O)的重要排放源。N_2O是仅次于二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的第三大温室气体,而全球90%以上的N_2O排放由微生物主导,并与滨海湿地氮循环的微生物群落多样性及功能密切相关。因此,滨海湿地系统中N_2O的产生与转化逐渐受到关注。本文综述了滨海湿地生态系统中微生物驱动下N_2O的产生过程,以及氮元素及其与碳、硫和金属元素耦合过程中产生N_2O的代谢途径,N_2O排放的时空变化与微生物调控,并对未来相关研究方向进行了展望,旨在揭示微生物驱动的N_2O产生及环境调控机制,为减缓全球变暖提供科学依据。     

无菌大豆植株释放与转化N2O的研究

无菌大豆植株的叶和子叶在不进行抽气厌氧的情况下也能释放Ｎ２Ｏ。不同氮源和不同照光时间培养的大豆植株Ｎ２Ｏ的释放率不同;硝态氮培养的高于铵态氮培养的１５％;照光４ｈ的是照光８ｈ的倍,在培养中不加入乙炔的没有Ｎ２Ｏ释放,如果外源加入Ｎ２Ｏ而不加乙炔,Ｎ２Ｏ释放出来的很少,推测大部分在叶子内已被转化成其它产物。     

斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501反硝化相关基因结构及功能分析

在A1501株的基因组上鉴定了4个反硝化相关的基因簇: nar, nir, nor和nos, 共40个基因, 基因的转录产物与其他种群中物质运输、基因调控以及还原酶类蛋白高度同源. nir, nor和nos基因簇在染色体上位置靠近, 与nar基因簇相隔较远. 与其他反硝化细菌比对的结果表明, A1501株中的40个反硝化基因组成了一套完整的反硝化催化系统. 在A1501株中, 该系统有以下特点: (ⅰ) nar基因簇中, narK基因只发现一个拷贝. (ⅱ) 在narK与narG之间有一个narM基因. (ⅲ) 在narX, narL基因的下游鉴定了两个基因dnrE和orf1, 其中dnrE基因是一个属于FNR家族的转录因子. (ⅳ) A1501株中nir基因有16个, 是所有已知反硝化细菌nir基因数量最多的. (ⅴ) 在A1501株中, 同时也是在假单胞杆菌属中首次报道norR基因. (ⅵ) nos基因簇相对保守, 无论在基因组成还是排列方式与参照的菌株都完全一致.     

植物释放N2O速率及施肥的影响

采用开放式箱法和乙炔抑制技术,研究了大豆、春小麦和谷子3种植物不同生育期的N_2O释放速率以及施肥对春小麦N_2O释放速率的影响。研究发现,3种植物N_2O释放速率不同,但都具有在生长发育的前期阶段逐渐增加,至开花期前后达到高峰,然后又迅速下降的相似变化规律。在相应生育期,大豆表现出比谷子和春小麦更高的N_2O释放速率。不同的施肥量造成春小麦不同的生长状况,其N_2O释放速率也随之不同,过量施肥引起N_2O释放速率增加。     

蓝藻堆积对河蚬N2O释放通量及其肠道细菌群落结构的影响

【背景】底栖动物是湖泊生态环境的重要组成部分,在泥水界面氮迁移转化中扮演着重要的角色,是一个潜在的N_2O释放源,其N_2O释放量与栖息环境有关。蓝藻堆积区通常是湖泊N_2O释放的热点区域,其水质环境不同于无藻区。【目的】为了解蓝藻堆积与无藻堆积时底栖动物河蚬N_2O释放情况。【方法】采用室内微宇宙实验,以河蚬为研究对象,通过气相色谱和现代分子生物学相结合的技术测定蓝藻堆积区域底栖动物N_2O释放特征及其内在微生物学机制。【结果】蓝藻堆积区河蚬N_2O释放通量为447.2pmol/(ind·h),相比无藻区河蚬减少63%左右。河蚬肠道内总细菌及反硝化细菌对蓝藻堆积有不同的响应。454测序结果显示,无藻区河蚬肠道内细菌以变形菌门(β-和δ-变形菌纲)、绿弯菌门和拟杆菌门为主,三者相对丰度为67.3%,而蓝藻堆积区河蚬肠道细菌优势类群为变形菌门(α-和β-变形菌纲),相对丰度达到85.8%。Chao1和Shannon指数表明,蓝藻堆积区河蚬肠道细菌丰富度和多样性低于无藻区河蚬。对河蚬肠道内具有反硝化功能细菌进一步分析发现,蓝藻堆积区河蚬肠道内反硝化菌相对丰度可达到22.6%,是无藻区河蚬的2.3倍,反硝化作用得到增强。【结论】蓝藻堆积导致河蚬肠道内细菌丰富度和多样性降低,反硝化功能菌丰度增加,完全反硝化作用得以强化,导致河蚬N_2O释放通量降低。研究结果有助于揭示富营养化中湖泊底栖动物的环境效应,为湖泊温室气体控制提供理论支撑,具有重要的理论和现实意义。