近日,湿地生态与环境团队2022级硕士研究生张嘉乐在“外源氮输入对温带盐沼土壤中卤甲烷通量及微生物群落影响”的研究上取得重要进展。以“Effects of nitrogen input on halomethane fluxes viamicroorganism-mediated pathways in temperate salt marsh soil”为题的论文被国际期刊Marine Pollution Bulletin(SCI二区,IF=4.9)接收。青岛大学为第一作者单位,张嘉乐硕士为第一作者,团队谢文霞教授为通讯联系人。此研究得到了崂山实验室科技创新项目(LSKJ202203206)、国家重点研发计划项目(2022YFC3104202)、山东重点研发计划(2022CXPT052)、国家自然科学基金项目(41406089)以及福建省海洋物理与地质过程重点实验室(KLMPG-23-06)的资助。
卤甲烷(CH3Cl和CH3Br)作为破坏臭氧层的关键大气痕量温室气体,其天然源与汇的平衡对全球气候系统具有重要影响,而盐沼土壤正是卤代甲烷重要的天然源和汇之一。当前,氮输入对温室气体排放的作用已成为影响温室气体收支的核心驱动力,但氮输入如何影响盐沼土壤CH3Cl和CH3Br通量尚不清楚。该研究聚焦黄河三角洲盐沼土壤,探究了不同浓度氮输入下CH3Cl和CH3Br的净排放机制。研究发现:(1)高浓度氮输入(18.0 g N·m-2·yr-1)使CH3Cl和CH3Br的产气量分别增加7%和19%,而低浓度氮输入(9.0 g N·m-2·yr-1)增加了CH3Cl(24%)和CH3Br(13%)的吸收量。(2)氮输入通过理化性质和微生物介导的途径影响温带盐沼土壤卤甲烷净排放通量,一方面,土壤有机碳(SOC)和溶解性有机质(DOM)是影响CH3Cl和CH3Br净排放通量的主要因素,高浓度氮输入直接增加了SOC和DOM的含量,促进了卤甲烷的产生;另一方面,氮输入后土壤养分的变化间接抑制了放线菌门丰度,抑制了卤甲烷的吸收。(3)土壤中非生物生产和生物降解过程共同决定了卤甲烷的净排放通量。综上,该研究提示在全球氮输入持续增加的背景下,高氮污染将进一步提高卤代甲烷的净排放通量,研究结果为评估氮沉降对滨海湿地温室气体收支的影响提供了关键科学依据。