人工林氧化亞氮排放的微生物調控機制研究獲新進展

我國人工林種植面積居世界首位。人工林樹種類型對溫室氣體N2O排放具有顯著影響，並且N2O的排放呈現季節性變異，然而其中的微生物機制尚不清楚。

中國科學院亞熱帶農業生態研究所桃源農業生態試驗站科研人員基於長期定位試驗，揭示了油茶林和濕地松林不同季節N2O的排放規律、土壤性質及硝化和反硝化細菌數量及群落結構特徵，初步闡明了N2O排放的微生物驅動機制。研究人員利用定量PCR和限制性片段長度多態性（T-RFLP）技術分別測定了田間條件下硝化細菌（amoA）和反硝化細菌（narG、nirK、nirS和nosZ）的數量和群落結構特徵，以及N2O的排放量以及相關的土壤理化性質。研究結果表明：樹種類型對N2O的排放具有顯著影響。油茶林土壤N2O排放量顯著高於濕地松林土壤，主要原因是油茶林相較於濕地松林，土壤水分、NH4+-N、DOC含量更高，且兩種人工林土壤之間硝化細菌和反硝化細菌的群落結構也存在顯著差異；儘管硝化細菌和反硝化細菌的數量在兩種人工林土壤中也有顯著差異，但對N2O排放影響較小。不同採樣季節相比，夏季N2O的排放略高於其他季節，這主要與夏季較高的土壤水分、溫度以及NO3--N、NH4+-N、DOC含量有關，而硝化細菌和反硝化細菌的數量及群落結構在不同季節的變異較小。該研究揭示了樹種類型主要通過改變硝化細菌和反硝化細菌的群落結構，繼而影響N2O的排放，而季節變化對N2O排放的影響較小。

上述研究成果以Linking soil N2O emissions with soil microbial community abundance and structure related to nitrogen cycle in two acid forest soils為題，發表在Plant and soil上。該研究得到國家科技支撐計劃課題（2016YFD0200307）、國家自然科學基金（41771335，41271280）和湖南省自然科學基金（2016JJ3133）等的支持。

AOA amoA（a）、AOB amoA（b）、narG（c）、nirK（d）、nirS（e）和nosZ（f）基因PCA圖（硝化細菌和反硝化細菌的群落結構在樹種類型間的變異高於季節間變異）

來源：中國科學院亞熱帶農業生態研究所

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