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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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新疆生地所在干旱區(qū)農(nóng)田凍融期土壤N₂O產(chǎn)排機(jī)理研究中獲進(jìn)展

2019-08-16 新疆生態(tài)與地理研究所

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語音播報(bào)

　　農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是溫室氣體N₂O排放的主要來源之一。一些研究表明高寒地區(qū)農(nóng)田在凍融期的土壤N₂O排放占全年排放量的30%-50%以上，主要機(jī)理包括：物理釋放機(jī)制：在土壤凍結(jié)階段，N₂O仍可在深層土壤中產(chǎn)生且被阻遏在冰凍層下并不斷積累，在初春階段，隨土壤融化N₂O釋放；新產(chǎn)生機(jī)制：在春季土壤融化過程中表層土壤溫濕度增加，土壤厭氧微生物尤其是反硝化菌（包括narG、nirS、nirK、nosZ等）的數(shù)量和活性增加，促進(jìn)反硝化作用和N₂O產(chǎn)排。目前，關(guān)于干旱區(qū)滴灌農(nóng)田在土壤凍融期N₂O產(chǎn)排過程及微生物機(jī)制的研究處于空白階段。

　　中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所研究員高霄鵬團(tuán)隊(duì)針對干旱區(qū)滴灌棉田設(shè)置不同氮肥處理，利用靜態(tài)箱-氣象色譜法監(jiān)測不同處理下土壤在凍融期的N₂O排放，同時(shí)利用自主設(shè)計(jì)的采樣裝置連續(xù)測定土壤剖面不同深度的N₂O濃度，應(yīng)用定量PCR等生物學(xué)手段測定土壤氮轉(zhuǎn)化微生物（硝化菌和反硝化菌）對不同處理和采樣時(shí)期的響應(yīng)。

　　研究結(jié)果表明，滴灌棉田土壤凍融期的N₂O排放占全年排放的近40%，主要以反硝化作用下的新產(chǎn)生機(jī)制為主；干旱區(qū)農(nóng)田在越冬期土壤溫濕度低，不利于N₂O產(chǎn)生和冰凍層的形成，因此物理釋放機(jī)制可忽略不計(jì)；土壤融化階段的反硝化強(qiáng)度和N₂O排放主要與土壤溫度和土壤孔隙含水率（WFPS）的增加有關(guān)，而與narG、nirS、nirK、nosZ等反硝化菌的豐度變化無顯著相關(guān)；棉田生育期氮肥處理對凍融期N₂O排放影響不大，主要與長期滴灌耕作造成硝態(tài)氮在表層土壤的較高累積有關(guān)。

　　相關(guān)研究以Presence of spring-thaw N₂O emissions are not linked to functional gene abundance in a drip-fertigated cropped soil in arid northwestern China 為題發(fā)表于Science of the Total Environment。

　　文章鏈接

新疆生地所在干旱區(qū)農(nóng)田凍融期土壤N₂O產(chǎn)排機(jī)理研究中獲進(jìn)展

　　農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是溫室氣體N2O排放的主要來源之一。一些研究表明高寒地區(qū)農(nóng)田在凍融期的土壤N2O排放占全年排放量的30%-50%以上，主要機(jī)理包括：物理釋放機(jī)制：在土壤凍結(jié)階段，N2O仍可在深層土壤中產(chǎn)生且被阻遏在冰凍層下并不斷積累，在初春階段，隨土壤融化N2O釋放；新產(chǎn)生機(jī)制：在春季土壤融化過程中表層土壤溫濕度增加，土壤厭氧微生物尤其是反硝化菌（包括narG、nirS、nirK、nosZ等）的數(shù)量和活性增加，促進(jìn)反硝化作用和N2O產(chǎn)排。目前，關(guān)于干旱區(qū)滴灌農(nóng)田在土壤凍融期N2O產(chǎn)排過程及微生物機(jī)制的研究處于空白階段。
　　中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所研究員高霄鵬團(tuán)隊(duì)針對干旱區(qū)滴灌棉田設(shè)置不同氮肥處理，利用靜態(tài)箱-氣象色譜法監(jiān)測不同處理下土壤在凍融期的N2O排放，同時(shí)利用自主設(shè)計(jì)的采樣裝置連續(xù)測定土壤剖面不同深度的N2O濃度，應(yīng)用定量PCR等生物學(xué)手段測定土壤氮轉(zhuǎn)化微生物（硝化菌和反硝化菌）對不同處理和采樣時(shí)期的響應(yīng)。
　　研究結(jié)果表明，滴灌棉田土壤凍融期的N2O排放占全年排放的近40%，主要以反硝化作用下的新產(chǎn)生機(jī)制為主；干旱區(qū)農(nóng)田在越冬期土壤溫濕度低，不利于N2O產(chǎn)生和冰凍層的形成，因此物理釋放機(jī)制可忽略不計(jì)；土壤融化階段的反硝化強(qiáng)度和N2O排放主要與土壤溫度和土壤孔隙含水率（WFPS）的增加有關(guān)，而與narG、nirS、nirK、nosZ等反硝化菌的豐度變化無顯著相關(guān)；棉田生育期氮肥處理對凍融期N2O排放影響不大，主要與長期滴灌耕作造成硝態(tài)氮在表層土壤的較高累積有關(guān)。
　　相關(guān)研究以Presence of spring-thaw N2O emissions are not linked to functional gene abundance in a drip-fertigated cropped soil in arid northwestern China 為題發(fā)表于Science of the Total Environment。
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　　新疆生地所在干旱區(qū)農(nóng)田凍融期土壤N2O產(chǎn)排機(jī)理研究中獲進(jìn)展

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