19 / 2024-07-08 16:26:45

不同时间尺度下亚热带森林土壤氧化亚氮排放规律与驱动机制

        氧化亚氮（N₂O）是一种重要的温室气体，也是导致平流层臭氧层空洞的主要大气组分。土壤微生物过程是主要的N₂O排放源，其中森林土壤N₂O排放约战全球总量的1/4，是陆地N₂O排放清单中的重要组成部分。我国南方亚热带森林受到东亚季风气候影响，水热条件为土壤N₂O排放提供了良好的条件；同时，我国南方地区受到农业等人为活动影响大，背景大气氮沉降负荷高，导致部分森林出现严重的“氮饱和”现象。因此，我国南方亚热带森林土壤是区域上重要的N₂O排放热点，但在气候与人为活动的双重影响下，其不确定性也较大。

        本研究通过在我国西南典型亚热带氮饱和森林站铁山坪开展长期定位观测工作，探讨了不同时间尺度下N₂O通量变化规律。在单年尺度内，土壤N₂O排放通量具有明显的季节波动特征，且在不同地形位置表现出显著的分异规律，其主要反映了气候和养分因子的协同调节作用。在年际尺度下，对比铁山坪长年监测数据与全球长期观测站点数据分析，发现年际气候特征差异是最主要的驱动因素。此外，考虑到极端气候事件越来越频繁，我们通过短期降雨模拟试验监测了原位通量响应，发现短期降雨事件与干湿交替过程对亚热带森林土壤N₂O通量的短期波动有较大贡献，其主要驱动过程也具有复杂性。上述研究结果紧密围绕亚热带森林土壤N₂O排放的时间尺度规律开展，对于降低亚热带森林N₂O排放评估的不确定性有重要意义，也有助于进一步评估未来气候变化情景下亚热带森林N₂O排放热点的响应规律与贡献。