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文章标题：Mapping global nitrogen deposition impacts on soil respiration
发表期刊：《Science of the Total Environment》
第一单位：加拿大湖首大学
在线日期：2023-02-06
文章摘要
Article Abstract
土壤呼吸(Rs)是反映陆地生态系统地下生物活动的重要指标。尽管人类活动导致大气氮沉积持续增加，但Rs如何响应全球变化的大气氮沉积仍不确定。基于340项模拟加氮实验研究的meta分析，该研究旨在确定改变Rs对N沉降响应的关键因素，并将这些结果推断为N沉降下Rs变化的整体映射。试验结果表明，总体上施氮对Rs的影响不显著，但随着累积施氮量的增加和土壤pH值的降低，Rs的响应由正向负转变，且在酸性土壤中，施氮量增加对Rs的负响应显著增强。此外，随着N量的降低，异养呼吸对N添加的响应显著增加，而在pH值越低的土壤中，异养呼吸和自养呼吸的响应都明显更负。研究表明，2000 - 2020年，全球Rs总体上对累积N沉降的响应增加了2.8%。美国东部、欧洲和东亚等累积N沉降量高、pH值低的地区是当前和未来大气N沉降下Rs下降的热点地区。该研究结果挑战了长期以来认为氮沉积对Rs具有普遍负面影响的观点，并表明了氮沉积对全球地下活动和碳排放影响的空间异质性。

表1.改变加氮对土壤呼吸(Rs)、异养呼吸(Rh)和自养呼吸(Ra)影响方向和幅度的关键因素是全球陆地生态系统的重要组成部分。

 

图1.土壤呼吸(Rs)对N (eN)升高的响应。a-c，分别对累积eN量、背景土壤pH及其相互作用的部分响应(百分比变化)。
 

图2.异养呼吸(Rh)和自养呼吸(Ra)对N (eN)升高的响应。a-e, Rh对累积eN量、干旱指数、背景土壤pH、年平均温度(MAT)和eN量与MAT相互作用的部分响应(百分比变化)。f, Ra对背景土壤pH值的部分响应。
 

图3.累积大气N沉降对土壤呼吸影响的全球地图(Rs)。在21世纪的第一个十年(a-b)，第一个二十年(c-d)和中期前后的二十年(e-f)。