| 崇明东滩湿地CH4与N2O双消减的耦合过程研究 |
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| 引用本文： | 陈汉,饶旭东,滕钊军,张耀鸿,贾仲君.崇明东滩湿地CH4与N2O双消减的耦合过程研究[J].农业环境科学学报,2023,42(11):2604-2613. |
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| 作者姓名： | 陈汉 饶旭东 滕钊军 张耀鸿 贾仲君 |
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| 作者单位： | 南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044;中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室, 南京 210008 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(42377295,42175138,41671247) |
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| 摘 要： | N2O还原驱动的CH4厌氧氧化作用(AOM)是湿地系统温室气体双减排的一种新途径,而基于滨海围垦开发的稻田利用方式对该途径的影响效应尚不清楚。本研究选取长江入海口崇明东滩湿地的自然滩涂(光滩湿地和芦苇湿地)和围垦稻田(围垦种稻19 a和86 a)为研究对象,设置3个试验处理(13CH4,13CH4+N2O,N2O)进行室内厌氧培养。采用稳定性同位素标记结合定量PCR等手段,分析不同湿地土壤的N2O型CH4厌氧氧化速率及其固碳潜力,研究其相关功能基因的数量特征。结果发现,围垦稻田土壤中N2O驱动的AOM速率为6.10~7.51 ng·g-1·d-1,显著高于自然滩涂湿地。供试土壤N2O驱动CH4厌氧氧化的13C-SOC固碳量为18.1~49.4 nmol·g-1,表明该过程具有较强的固碳潜力。13CH4+N2O添加条件下,供试土壤中硝酸盐型和硫酸盐型CH4厌氧氧化古菌的mcrA功能基因丰度分别为(1.08~2.29)×107copies·g-1和(2.55~14.30)×107copies·g-1,比只添加13CH4处理分别高出25.8%~64.1%和41.0%~50.1%;相反,亚硝酸盐型CH4厌氧氧化细菌的pmoA功能基因丰度则无明显变化。相关性分析发现N2O驱动的AOM速率与nosZ Ⅱ基因和硝酸盐型mcrA基因均呈显著正相关,表明nosZ Ⅱ型N2O还原微生物和硝酸盐型CH4厌氧氧化古菌可能共同参与了N2O驱动的CH4厌氧氧化过程,而硫酸盐型CH4厌氧氧化古菌则在自然滩涂湿地中发挥着重要作用。研究表明,围垦植稻在一定程度上促进了N2O驱动的CH4厌氧氧化作用。
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| 关 键 词： | 滨海湿地 CH4厌氧氧化 N2O还原 耦合反应 mcrA基因 nosZ Ⅱ基因 |
| 收稿时间： | 2023/7/30 0:00:00 |
Coupling process of CH4 and N2O double reduction in the Chongming Dongtan Wetland,China |
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| CHEN Han,RAO Xudong,TENG Zhaojun,ZHANG Yaohong,JIA Zhongjun.Coupling process of CH4 and N2O double reduction in the Chongming Dongtan Wetland,China[J].Journal of Agro-Environment Science( J. Agro-Environ. Sci.),2023,42(11):2604-2613. |
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| Authors: | CHEN Han RAO Xudong TENG Zhaojun ZHANG Yaohong JIA Zhongjun |
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| Institution: | School of Applied Meteorology/Jiangsu Provincial Key Laboratory of Agricultural Meteorology, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China;State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China |
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| Abstract: | |
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