冻融过程对青藏高原高寒草甸温室气体交换过程影响

　　温室气体浓度升高引起的全球气候变暖是当今人类社会可持续发展面临的重大挑战。青藏高原既是全球变化的敏感区域，也是世界上低纬度冻土的集中分布区。春季土壤冻融交替是高原地区常见的自然现象，冻融交替不仅能够改变土壤的水热条件、理化性质，而且会显著影响温室气体地气界面交换过程。

图：青藏高原典型高寒草甸甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O）地气交换通量和累计交换量的时间动态（GS：生长季；NGS：非生长季；STP：春季冻融期）。

　　大气所地气碳氮交换研究团队在青藏高原东缘进行了长达3周年的地气交换通量野外观测试验。该试验揭示了青藏高原季节性冻土春季冻融过程对氧化亚氮排放的激发效应及其发生机制。冻融期底物浓度和土壤含水量的增加促进了微生物反硝化过程，导致氧化亚氮脉冲式排放峰。降水量特别是冻融期前一个生长季的降雨量决定了氧化亚氮脉冲式排放的发生和持续时间。

　　青藏高原高寒草甸甲烷吸收汇强度及其温度敏感系数低于我国其它类型草地，因此，全球变暖在同等程度上，对高寒草甸甲烷吸收汇的促进作用相对较弱。四种气相色谱设置方法中，氮气载气方法可能极显著地高估我国草地氧化亚氮排放源强度，其它三种气相色谱设置方法观测结果一致表明我国天然草地为弱氧化亚氮排放源（67 ± 10 Gg N ha-1 yr-1），微生物可利用性氮底物的匮乏以及干旱、半干旱区域缺少土壤反硝化环境是天然草地氧化亚氮排放强度低的原因。

　　以上成果发表于环境科学与生态学期刊《Agriculture, Ecosystems & Environment》。

　　Yongfeng Fu, Chunyan Liu*, Fei Lin, Xiaoxia Hu, Xunhua Zheng, Wei Zhang, and Guangmin Cao, 2018, Quantification of year-round methane and nitrous oxide fluxes in a typical alpine shrub meadow on the Qinghai-Tibetan Plateau. Agriculture, Ecosystems & Environment