地区：上海市 宝山区
关键词：云南农业大学;南京师范大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000005550
成果描述：
| 近十年来，项目组在国家自然科学基金委和云南省科技厅的大力支持下，围绕中国湿润亚热带土壤氮素转化过程，率先在国内建立了采用15N稳定同位素成对标记方法结合MCMC(Markov chain Monte Carlo)优化数值模型计算10个同时发生的土壤氮转化过程的初级转化速率的研究方法，系统地阐明了亚热带土壤氮转化规律、影响因素及其生态环境意义，填补了在温带土壤研究基础上建立的土壤氮素生物地球化学循环理论的不足，获得了以下创新性研究成果： 通过大样本量采样，系统深入地研究了中国湿润亚热带土壤第四纪红土、第三纪红砂岩和花岗岩三种成土母质和稻田、茶园、林地、灌丛和旱地五种利用方式下的土壤氮素反硝化特性、影响因素和生态环境意义。阐明了亚热带土壤氧化物含量高导致的氧化势高是其反硝化较温带土壤弱的原因，以及中国东部森林土壤反硝化速率呈地带性变化的形成机理。 建立了可同时测定N2O产生速率和还原速率的模型，突破了以往孤立静止地分别研究N2O的产生和还原在方法上的局限，实现了在N2O产生和进一步还原为N2的自然连续进程中，同时测定N2O生成速率和还原速率，为正确评估亚热带土壤反硝化N2O净生成量及全球氮收支平衡提供了科学依据。 发现了大气硫沉降对亚热带土壤NO和N2O排放的强烈刺激作用，明确了大气硫沉降主要通过刺激异养硝化和反硝化作用而增加N2O排放。这些结果对正确评估大气硫沉降对亚热带土壤氮转化过程中温室气体排放的影响提供了重要科学依据。 揭示了好氧条件下反硝化和有机氮异养硝化是亚热带酸性森林土壤N2O主要产生途径，科学阐释了亚热带森林土壤产生N2O的硝化作用和反硝化作用皆弱而其却是全球最大的N2O排放源这一矛盾现象的原因。 从土壤氮素关键转化过程的初级转化速率的角度，阐明了湿润亚热带高温多雨环境条件下，酸性森林土壤硝化作用弱、硝态氮同化作用强从而使无机氮以铵态氮存在，降低淋溶风险的保氮机理。科学地解答了湿润亚热带地区风化淋溶强烈而移动性较大的氮在土壤中处于饱和状态的机理。 从土壤氮初级转化速率的层面揭示了农业利用等土地利用方式的改变，特别是施用氮肥促进亚热带土壤硝化作用，同时抑制硝态氮同化作用，削弱亚热带农业土壤保氮功能，增大硝态氮淋溶风险的机理。 相关成果发表SCI论文30篇，EI论文1篇，累计SCI影响因子79.696，单篇最高影响因子8.224，SCI总被引频次345次，其中他引301次。这些研究发现丰富了对亚热带土壤氮转化过程的认识，为该地区土壤氮素管理，科学评估氮肥施用的生态环境效应提供了重要科学依据。 |
