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2024
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文献解读原名：Climate controls on nitrate dynamics and gross nitrogen cycling response to nitrogen deposition in global forest soils译名：气候控制对全球森林土壤硝态氮动态和总氮循环对氮沉降的响应期刊：Science of the Total EnvironmentIF：11.6发表时间：2024.2第一作者：Ahmed S. Elrys摘要了解氮素转化及其对氮富集响应的调控模式和控制措施，对于重新评估土壤氮素的限制或有效性及其环境后果至关重要。然而，气候条件如何影响森林土壤中硝态氮的动态以及总氮循环速率对氮富集的响应仍然只是初步了解。通过收集和分析来自231个15N标记研究的4426个独立观察和769个配对观察。研究发现，热带/亚热带森林土壤的硝化能力[总自养硝化(GAN)与总氮矿化(GNM)之比](19%)显著低于温带森林土壤(68%)，这主要是由于低碳氮比和高降水分别导致热带/亚热带森林土壤的GNM和GAN较高。热带/亚热带森林土壤的硝态氮保持能力[同化硝态氮还原成铵态氮(DNRA) 和总硝态氮固定(INO3)之和与总硝化的比值](86%)显著高于温带森林土壤(54%)，这主要是由于热带/亚热带地区的降水和GNM较高，刺激了DNRA和INO3。结果表明，在温带土壤中，GAN与铵态氮固定(INH4)的比例显著高于热带/亚热带土壤。控制森林土壤异养硝化速率(GHN)的不是土壤因子，而是气候因子。GHN随温带地区气温升高和热带/亚热带地区降水减少而显著增加。在温带森林土壤中，总氮转化速率对氮富集不敏感。然而，在热带/亚热带森林中，氮的富集显著提高了GNM、GAN和GAN与INH4的比值，但由于微生物生物量和pH的减少，抑制了INH4和INO3。研究认为，温带森林土壤具有更高的硝化能力和更低的硝酸盐保留能力，意味着更高的N损失风险。然而，热带/亚热带森林系统对N富集的响应从保守型向泄漏型转变。研究背景氮循环是森林生态系统功能的一个重要方面。土壤氮有效性调节森林生态系统过程和功能，即促进植物生长和生产，控制土壤氮流失风险。大多数植物可利用的氮是以无机形式存在的铵(NH₄+)和硝酸盐(NO3-)。植物以NH₄+和NO3-的形式吸收土壤中的N，但是因为硝化过程（微生物氧化有机氮以及NH₄+转变为NO3-），大部分都转化为NO3-被利用。铵氮离子往往被土壤微生物和阳离子交换过程保存，因此不容易丢失。相反，大多数异养微生物不会优先固定硝态氮离子，也不会因为携带...