大气CO_(2)浓度缓增对稻田硝酸盐型甲烷厌氧氧化过程的影响

编号 zgly0001746247

文献类型 期刊论文

文献题名 大气CO_(2)浓度缓增对稻田硝酸盐型甲烷厌氧氧化过程的影响

作者 黄翯宸  金靖昊  沈李东  田茂辉  刘心  杨王挺  胡正华 

作者单位 南京信息工程大学生态系  南京信息工程大学应用气象学系 

母体文献 应用生态学报 

年卷期 2022,33(9)

页码 2441-2449

年份 2022 

分类号 S51 

关键词 稻田  硝酸盐型甲烷厌氧氧化  CO_(2)浓度升高  群落组成 

文摘内容 硝酸盐型甲烷厌氧氧化(AOM)是控制稻田甲烷排放的一种新途径,大气CO_(2)浓度升高会对稻田甲烷排放产生重要影响,但有关其对硝酸盐型AOM过程的影响知之甚少。本研究依托开顶式气室组成的CO_(2)浓度自动调控平台,采用^(13)CH_(4)稳定性同位素示踪技术,从甲烷氧化活性、相关功能微生物Candidatus Methanoperedens nitroreducens(M.nitroreducens)-like古菌丰度与群落组成等方面,系统研究了稻田土壤中硝酸盐型AOM过程对大气CO_(2)浓度缓增的响应。试验设置背景CO_(2)浓度和CO_(2)浓度缓增处理(背景CO_(2)浓度基础上每年增加40μL·L^(-1),直至增幅达160μL·L^(-1))。结果表明:稻田土壤硝酸盐型AOM速率为0.7~11.3 nmol CO_(2)·g^(-1)·d^(-1);定量PCR结果显示,M.nitroreducens-like古菌mcrA基因丰度为2.2×10^(6)~8.5×10^(6)copies·g^(-1)。与对照相比,CO_(2)浓度缓增处理使土壤中硝酸盐型AOM速率和M.nitroreducens-like古菌mcrA基因丰度均有一定幅度提高,特别是在5~10 cm深度下两者均显著提高。CO_(2)浓度缓增处理未显著改变M.nitroreducens-like古菌群落结构,但使其多样性显著降低。相关性分析表明,土壤有机碳含量可能是影响硝酸盐型AOM过程的重要因子。综上,大气CO_(2)浓度缓增在一定程度上促进了硝酸盐型AOM反应,暗示在未来气候变化背景下其在控制稻田甲烷排放中具有积极作用。