近日，海南大学生态学院员东丹副教授在国际著名期刊《Environmental Science & Technology》上发表了题为《Nitrifiers Drive Different N₂O Production Patterns in Tropical River Sediments》的研究论文（图1）。该研究揭示了热带河流沉积物中硝化微生物主导的N₂O产生机制，为热带河流生态系统的治理管控以及温室气体的减排提供了参考。

图1 论文发表扉页截图

二十世纪以来，全球河流的N₂O释放量已经增加了4倍，已对全球气候变化产生了深远的影响。热带河流独特的生物地球化学条件可能导致其成为潜在的N₂O释放热区，但目前仍被忽视。本研究选取我国典型热带地区海南岛作为研究区域，通过静态箱法、生物抑制法、¹⁵N-¹⁸O双标同位素示踪技术、宏基因组测序和反转录qPCR等技术方法，系统探究了海南岛河流沉积物的原位N₂O释放通量、潜在N₂O释放速率、以及微生物驱动机制（图2）。研究发现，海南岛河流是N₂O释放的热区，硝化微生物是主要的驱动者。此外，在流域内部，N₂O的产生机制存在着显著的差异。在河口中，完全氨氧化细菌与氨氧化细菌合作产生N₂O；在非河口中，氨氧化细菌独自驱动产生N₂O。进一步估算发现，若此模式在全球热带地区广泛存在，全球热带河流将成为一个重要且被忽视的N₂O来源。综上，本文呼吁未来将热带河流纳入全球N₂O释放的估算中，以更好地应对全球气候变化。此外，在热带河流流域中，应优先重视氨肥管控与河口生态修复。

图2 硝化微生物驱动N₂O产生的不同模式与机制

海南大学生态学院员东丹副教授为论文第一作者，并与北京师范大学郑蕾教授共同作为通讯作者。海南大学生态学院硕士生孙雨、肖梦男和张梦琳参与了部分工作。本研究还得到了天津大学崔晓宇副教授、广东工业大学张思波副教授以及贵州省环科院王元涛高级工程师的帮助。研究获国家自然科学基金项目资助。

论文链接： https://doi.org/10.1021/acs.est.6c01501

文稿：员东丹

审核：孙仲益、林豪燕