2025年第6期(总第59期) 往期回顾
夏永秋团队研究揭示优化耕地管理可缓解气候诱导的氮流失风险
点击次数:96  更新时间:2025-06-20

土壤氮(N)是微生物和植物生长的必需元素,但过量的氮输入会导致空气和水污染等环境退化问题。硝酸盐(NO₃⁻)和铵(NH₄⁺)之间的平衡对土壤氮循环至关重要,影响氮的保留或环境损失。NO₃⁻/NH₄⁺比值可用于评估潜在的氮损失风险,因为NO₃⁻更容易通过淋溶和径流流失,导致水体富营养化和水污染。此外,NH₄⁺和NO₃⁻的微生物转化过程(如硝化和反硝化)会产生强温室气体N₂O。研究发现,NO₃⁻/NH₄⁺比值大于1.0的土壤表现出“泄漏性”氮循环,而小于1.0的土壤则表现为“保守性”氮循环。因此,理解氮形式在评估氮损失风险中的作用至关重要。然而,目前对管理措施和未来气候变化如何影响这一平衡的理解仍然有限。

夏永秋研究员团队发现土壤无机氮库和比率的空间分布变异性。进而分析管理措施(如矿物氮肥输入、粪肥施用和灌溉)、气候条件和土壤特性是最重要驱动因素。基于共享社会经济路径(SSP)1–2.6和SSP5–8.5情景的预测显示,从2030年代到2090年代,NO₃⁻/NH₄⁺比值可能增加1.4%至14.7%,通过减少矿物氮肥施用、增加有机替代和优化灌溉的综合管理措施,可以有效缓解气候诱导的氮泄漏风险,最高可减少62.3%的NO₃⁻/NH₄⁺比值增加。

该研究通过分析中国不同生态系统中氮泄漏风险和无机氮可用性的空间变异性和驱动因素,预测未来气候变化的影响,并提出了综合管理措施以缓解气候诱导的氮泄漏风险,同时维持植物氮供应。



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