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真菌对氧化亚氮排放的贡献论文

编辑:sx_yangk

2014-12-22

硝化和反硝化是土壤中氮素损失的潜在途径. 随着人类活动的加剧, 土壤中的硝化和反硝化作用会向大气中释放更多的温室气体氧化亚氮. 由人为活动所产生的氧化亚氮中,详细内容请看下文真菌对氧化亚氮排放的贡献

耕地土壤的释放量贡献了65%左右. 反硝化作用(denitrification)是指把硝酸盐等较复杂的含氮化合物转化为氮气 、 一氧化氮和二氧化氮的过程, 这是厌氧条件下(>60%的土壤孔隙水含量)陆地氧化亚氮产生的主要生物过程. 在过去的 1 个多世纪里, 人们通常认为反硝化过程都是由进行无氧呼吸的细菌进行的, 但近年来的研究发现, 真菌也可以进行反硝化作用. 在分离获得的真菌中, 已经发现很多种具有产生氧化亚氮的能力.

虽然在纯培养条件下, 真菌产生氧化亚氮活性与细菌相比要低几个数量级, 但是对土壤氧化亚氮产生能力的测定结果表明, 真菌产氧化亚氮的能力远超细菌. Laughlin 等研究表明: 在草地及耕作泥炭土中使用放线菌酮抑制真菌活性时, 土壤氧化亚氮排放通量减少了 80%, 而用链霉素抑制土壤细菌活性后, 土壤氧化亚氮排放通量仅减少 30%左右. 真菌在土壤氧化亚氮排放中的重要贡献可能是由于其生物量在土壤微生物中占据着非常大的优势. 土壤原位氧化亚氮排放通量与土壤真菌生物量呈显着正相关,而与反硝化细菌及其他土壤性质没有明显的相关. 已经有一些关于草地、 湿地以及耕地等生态系统土壤真菌氧化亚氮排放的研究, 但是对于林地土壤的研究尚不多见. 部分经济林的集约经营程度越来越高, 它们对土壤微生物, 特别是对土壤真菌的干扰也非常剧烈. 由于真菌可以耐受更低的 pH 值,且在林地土壤中的生物量也往往高于细菌,  毛竹 Phyllostachy edulis 是中国南方的主要竹种, 地下根鞭发达, 穿透能力极强, 可以帮助毛竹不断向周边森林蔓延并替代原有森林. 此外, 毛竹林的经济价值较高, 目前农户对其的集约经营程度也在不断提高. 由于真菌对人为干扰较为敏感, 原有天然林改变为毛竹林必将导致土壤真菌群落结构的变化, 进而导致土壤氧化亚氮排放通量的改变. 本研究利用选择性抑制方法, 研究毛竹林及阔叶林土壤细菌及真菌对氧化亚氮排放的贡献率, 揭示不同微生物在林地土壤温室气体排放中的作用及其影响机制, 从而对阔叶林演变成毛竹林进行生态风险评估, 为合理经营毛竹林, 减少温室气体排放提供理论依据.

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