土壤n2o 吸收与消耗机制及研究进展

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1、圆园14，33（11）:2084-2089农业环境科学学报2014年11月允燥怎则灶葬造燥枣粤早则燥鄄耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼杂糟蚤藻灶糟藻土壤N2O吸收和消耗机制及研究进展*冯洁，张克强，陈思，王风（农业部环境保护科研监测所，天津300191）摘要：N2O排放对全球的气候变化和氮素循环有着重要影响。土壤是N2O最重要的排放源，近年发现土壤在排放N2O的同时存在明显的负排放现象即N2O吸收和消耗现象。通过回顾N2O负排放现象的提出，分析土壤N2O负排放的物理途径、化学途径和生物学途径，认为生物途径是N2O负排放的主导途径，重点讨论了硝化反硝化微生物反应机理和影响反应过程的环境条件，论述了调

2、控生物活性的土壤氧气/水分含量、土壤碳/氮含量、土壤pH值等因子。但由于消耗N2O的生物群落的产生较为复杂，提出了土壤N2O负排放的重点研究方向和方法，为控制土壤温室气体的排放和揭示碳氮循环机制研究提供理论依据。关键词：土壤；N2O；负排放；还原酶中图分类号：S153.6文献标志码：A文章编号：1672-2043（2014）11-2084-06doi:10.11654/jaes.2014.11.002MechanismofN2OUptakeandConsumptionbySoil.AReviewFENGJie,ZHANGKe-qiang,CHENSi,WANGFeng*（Institut

3、eofAgro-environmentalProtection,MinistryofAgriculture,Tianjin300191,China）Abstract：Nitrousoxide（N2O）emissionplaysanimportantroleinglobalclimatechangeandnitrogencycle.SoilisthemainsourceofN2OemissionandalsoactsasN2Onegativeemission,namelyN2Oabsorptionandconsumption.ThispaperreviewedsoilN2Oconsumpt

4、ion,andanalyzedthephysical,chemicalandbiologicalpathwaysofN2Oconsumption.ThebiologicalpathwayofN2Oconsumptionwasproposedasthedominantpath.Themicrobialmechanismsofthenitrificationanddenitrificationprocessesandtheenvironmentalfactorsinfluencingtheactivityofmicroorganismsintheseprocessed,suchasthera

5、tioofsoiloxygentowater,C/N,pH,etc,wereemphaticallydiscussed.DuetocomplicatedbiologicalcommunitiesgeneratingandconsumingN2O,researchdirectionsandmethodsofN2Ouptakeandconsumptionareal原sosuggested.Keywords：soil;N2O;consumption;reductaseN2O是主要的温室气体之一，其在大气中存留时最大的臭氧消耗物质。间长，可参与光化学反应，并且可以在平流层催化臭农业生产是N2O排

6、放的主要来源。在自然条件[1]-1氧消耗。大气N2O浓度从工业化前270nL·L，增加下，土壤和海洋是N2O的源和汇，大气中90%的N2O-1[2][3]到2011年的324nL·L，每年以0.2%~0.3%的速率来自于地表生物源，其中约70%来自土壤。土壤N2O增长。浓度虽然仅为CO2的1/1000，但N2O单分子辐负排放是指大气中的N2O通过被动扩散和对流方式射增温潜势却是CO2的296倍。联合国环境规划署于进入土体、或通过反硝化作用还原为N2、或同化成[4]2013年11月21日发布的《削减一氧化二氮排放保NH3的N2O消耗过程。在当前全球变暖的压力下，虽护臭氧层和缓解气候变化》报

7、告强调，N2O温室效应然土壤N2O负排放的研究开始得到重视，但对其影响的危害程度排名第三，如不采取任何行动，到2050年因子以及产生机制还没有全面的系统阐述。本文以土其平均浓度将增加83%，届时将成为21世纪破坏性壤N2O的负排放现象及影响因子作为核心，对国内外关于土壤N2O的吸收和固定、微生物消耗和转化等方收稿日期：圆园14原04原15面进行论述，将大气-土壤环境系统中N2O的吸收-基金项目：国家自然科学基金（41001043，4