地理资源所牛书丽团队发布全球土壤总氮转化速率（固持、矿化、硝化）数据集
- ：地理所牛书丽团队
- ：2023-08-24
近期，中国科学院地理科学与资源研究所陆地生态系统与全球变化研究团队（负责人：牛书丽研究员）通过国家生态科学数据中心生态网络云平台（http://www.nesdc.org.cn）发布了全球土壤总氮转化速率（固持、矿化、硝化）数据集，用户可在线访问获取数据。相关研究成果以“Global soil gross nitrogen transformation under increasing nitrogen deposition”为题发表在Global Biogeochemical Cycles期刊。
土壤氮转化过程通过调节土壤氮的可用性进而影响生产力等重要生态系统功能。外源氮输入会影响土壤氮转化过程，然而目前土壤氮转化过程对全球氮沉降的响应还存在诸多未知。研究团队通过检索遍历全球发表的文献和资料，收集了1998至2020年间全球区域氮沉降控制实验的土壤氮素转化过程（固持、矿化和硝化）的观测数据，经筛选整理最终生成了全球土壤总氮转化（固持、矿化、硝化）数据集。
通过对全球数据的整合研究，研究团队发现（1）氮沉降显著促进了土壤氮的总矿化和总硝化过程，但随着氮添加量的增加，这种促进作用减弱；（2）对于不同形态氮的固持过程，在低氮添加量下，铵态氮固持过程受到抑制，而硝态氮固持过程不受影响。在高氮添加量下（＞55 kg N ha-1 yr-1），铵态氮和硝态氮固持过程均表现出增长趋势。研究结果表明，氮沉降对氮转化过程的影响在很大程度上取决于氮沉降速率。该数据收集并量化了不同氮添加背景下土壤氮转化速率的响应模式，能够为已有的土壤氮循环模型提供数据基础和机理参考。
图1 土壤总氮转化速率和土壤理化性质对氮添加的响应大小
Min，总氮矿化；INH4+，铵态氮固持；Nit，总硝化；INO3-，硝态氮固持；SOC，土壤有机碳；TN，土壤总氮；C:N，土壤碳氮比；MBC，土壤微生物生物量碳；MBN，土壤微生物生物量氮；MBC:MBN，土壤微生物生物量C:N 比。
图2 土壤总氮转化速率的响应比（a，b）和加权效应大小（c，d）与氮添加量之间的关系
该项研究工作和数据制备得到了国家自然科学基金（31625006, 31988102）等项目的资助。
论文信息：Song, L., Li, Z., & Niu, S. (2021). Global soil gross nitrogen transformation under increasing nitrogen deposition. Global Biogeochemical Cycles, 35, e2020GB006711. https://doi.org/10.1029/2020GB006711