海南大學365英国上市官网在线張金波教授和孟磊教授團隊Ahmed S. Elrys教授發現全球範圍内土壤氮固持和有效性存在幹旱阈值。該研究成果以“Aridity creates global thresholds in soil nitrogen retention and availability”為題發表在國際知名期刊《Global Change Biology》上。

确定幹旱和氮轉化速率的臨界點可以表征陸地生态系統對氣候變化的脆弱性。全球範圍内,幹旱程度提高減少了土壤硝态氮的消耗,但增加了土壤硝化能力,主要原因在于土壤微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)的減少以及土壤pH的增加。在不同陸地生态系統中,氮産生和保持對幹旱阈值的響應存在差異。農田土壤中,幹旱指數小于0.8-0.9時,由于抑制氨氧化古菌和細菌群落活性,土壤初級硝化過程和硝态氮含量随幹旱程度的增加而降低,高于此阈值時則相反。草地土壤中,幹旱指數低于0.5時,土壤初級礦化和固定速率随幹旱程度增加而降低,高于該阈值則相反。森林土壤C/N比高,幹旱指數低于1.0時,幹旱增加促進了土壤硝态氮的固定,但當幹旱指數大于1.3時,由于土壤全氮減少和MBC/MBN比增加,導緻铵态氮的固定受到抑制,幹旱指數高于1.4時,森林土壤硝酸鹽異化還原為铵速率随幹旱程度增加而降低。

總體而言,氣候變化導緻的幹旱增加可能通過降低幹旱地區土壤氮的植物有效性,提高濕潤地區土壤氮的植物有效性而影響生态系統功能。

論文第一作者系海南大學教授Ahmed S. Elrys,通訊作者為孟磊教授和張金波教授,第一完成單位和通訊單位均為365英国上市官网在线。該工作得到了德國吉森大學Christoph Müller教授的悉心指導以及國家自然科學基金的資助,特此緻謝!