降水事件引起的土壤复湿通常会导致CO2和N2O在短时间内快速释放。这种由降水驱动的温室气体快速释放，被称为“脉冲效应”或“Birch效应”，对干旱区生态系统来讲，这种现象引起的碳氮释放现象更加显著。目前，对于脉冲效应的潜在机制尚没有确切定论。
针对上述科学问题，中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态过程与生物适应团队以生物土壤结皮为研究对象，在模拟野外降水事件的基础上，通过淬灭羟基自由基（·OH）进行对比实验，系统研究了·OH氧化作用在干旱区土壤复湿过程中对CO2和N2O释放的影响和内在机制。近日，相关研究成果发表于《全球变化生物学》。
研究结果发现，土壤复湿后，快速激活的微生物是·OH产生的主要途径。当淬灭·OH后，同位素标记结果显示CO2和N2O 24小时累积释放量相对于对照组分别下降了11-21%和67-90%，证明·OH氧化作用在CO2和N2O释放中的显著作用。利用酶活性和有机质组分结构变化进一步分析发现，当淬灭·OH后，有机质组分结构趋于简单，而负责分解小分子的酶活性显著升高，这表明·OH氧化对复杂有机质的分解使微生物能将更多能量用于分解小分子有机物。·OH氧化通过与微生物酶促反应的协同作用促进了CO2释放。此外，通过淬灭·OH实验发现，·OH是通过促进NH4+转化为NO3-，从而调控N2O的释放。
本研究系统揭示了干旱区土壤复湿过程中·OH的产生途径，及其对CO2和N2O释放的影响，并深入探究了·OH氧化作用的内在机制。研究揭示了·OH氧化途径是干旱区不容忽视的温室气体重要释放途径，尤其是对于N2O的释放具有主导作用。
相关论文信息：https://doi.org/10.1111/gcb.70552
土壤再湿润后·OH加速温室气体产生的概念图（研究所供图）
降水事件引起的土壤复湿通常会导致CO2和N2O在短时间内快速释放。这种由降水驱动的温室气体快速释放，被称为“脉冲效应”或“Birch效应”，对干旱区生态系统来讲，这种现象引起的碳氮释放现象更加显著。目......
降水事件引起的土壤复湿通常会导致CO2和N2O在短时间内快速释放。这种由降水驱动的温室气体快速释放，被称为“脉冲效应”或“Birch效应”，对干旱区生态系统来讲，这种现象引起的碳氮释放现象更加显著。目......
国家认监委关于发布第二批温室气体自愿减排项目审定与减排量核查机构资质审批决定的公告根据《中华人民共和国认证认可条例》《温室气体自愿减排交易管理办法（试行）》《认证机构管理办法》的相关规定，经商生态环境......
香港中文大学地理与资源管理学系教授黎育科团队，对香港西北部的亚热带咸淡水鱼塘进行逾两年半的持续监测，发现这些鱼塘是全球温室气体排放量最高的生态系统之一。近日，相关成果发表于《地球的未来》（Earth’......
中国科学院大连化学物理研究所研究员董文锐、杨学明团队，联合贵州民族大学教授龙波、美国明尼苏达大学教授DonaldG.Truhlar，在克里奇中间体双分子反应动力学研究中取得新进展。他们发现全氟异丁腈在......
近日，一项发表于《环境研究快报》的研究通过一个气候模型，预测了未来1000年的气候变化情况。结果发现，即使温室气体排放量适中，预计地球气温也将上升3℃，有10%的可能性在大约200年内上升7℃。“变暖......
近日，中国环境监测总站生态环境监测仪器质量监督检验中心（以下简称“总站质检中心”），在总站北京昌平兴寿检测基地组织开展了首批“环境空气温室气体（CO2、CH4和N2O）连续自动监测系统”和“光散射法环......
20世纪80年代以来，全球山地冰川加速融化，我国山地冰川也正在经历强烈消融，冰川径流总体呈现增加趋势。冰川加速融化是否会促进底部的温室气体释放至大气，以及冰川退缩后融水系统是否会释放或吸收温室气体？冰......
二氧化碳和硝基苯作为典型的温室气体和水体污染物，亟待处理。当前的处理方法是将二氧化碳还原为低附加值的碳质燃料，将硝基苯还原为毒性较低的苯胺。然而，硝基苯和二氧化碳也是潜在的碳氮资源。因此，一种一箭双雕......
近日，中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程重点实验室的杜志恒副研究员及其研究团队，在山地冰川温室气体源汇特征的研究上取得了进展。这项研究以我国祁连山最大的大陆性冰川——老虎沟12号冰川......