GCB | 升温使全球陆地生态系统中的土壤氮循环从微生物固定转变为增强矿化、硝化和反硝化作用

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该研究评估了全球范围内土壤微生物氮（N）循环及其相关功能基因对升温的响应。本文对134篇文献中的1270个样本进行的荟萃分析表明，无论植物是否存在，升温都会降低土壤微生物生物量N并增加N矿化率。这些研究结果表明，升温推动微生物介导的氮循环过程从合成代谢主导转变为分解代谢反应过程。升温增加了土壤的硝化和反硝化率，导致无论是否存在植物，N₂O排放量增加高达227％。在升温条件下，氮矿化速率、反硝化速率和N₂O排放速率与CO₂排放速率呈显着正相关，这表明微生物的N循环过程与土壤变暖引起的微生物碳（C）代谢增强有关。相关基因的丰度对升温的响应并不总是与N循环过程的变化一致。虽然升温增加了有植物的土壤的nirS基因丰度和无植物的土壤的nosZ基因丰度，但对氨氧化古细菌amoA基因、氨氧化细菌amoA和nirK基因的丰度没有影响。该研究首次提供了一个全球尺度的评估，表明在陆地生态系统中，升温使全球陆地生态系统中的土壤氮循环从微生物固定化转变为增强的矿化、硝化和反硝化作用。这些研究结果表明，升温对全球氮循环过程具有深远影响，对全球气候具有正向反馈作用，并强调了土壤微生物C和N循环之间的密切联系。

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DOI: 10.1111/gcb.15211

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