环境和微生物因子对隆宝滩不同植被类型土壤甲烷通量的影响
2020-08-20管崇帆何方杰韩辉邦马学谦张劲松孙守家
管崇帆 ,何方杰 ,韩辉邦,马学谦,张劲松 ,孙守家 *
1. 中国林业科学研究院林业研究所/国家林业局林木培育重点实验室,北京 100091;2. 南京林业大学南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037;3. 青海省人工影响天气办公室,青海 西宁 810001
甲烷(CH4)是最重要温室气体,其100年尺度增温潜势是 CO2的 25倍左右(IPCC,2013),且通过改变大气的氧化能力来间接影响气溶胶或其他化学物质(Shindell et al.,2009)。CH4在空气中的体积分数比工业化前增长了2.5倍(Hu et al.,2017),贡献了自工业时代以来约 20%温室气体的总排放量(Kirschke et al.,2013)。全球CH4源总强度约为 600 t·a−1(Lelieveld et al.,1998),主要来源于自然源(湿地生态系统)和人类活动。湿地生态系统中的大部分土壤处于厌氧环境中,产甲烷菌分为乙酸营养型、氢营养型和甲基营养型3种类型(王世全等,2016),通过甲基辅酶 M 还原酶催化来分解有机物产生CH4(Feng et al.,2020;杨秀清等,2017),所有产甲烷菌的基因组都可编码α亚基(mcrA)基因。甲烷氧化菌(MOB)分为 I型和 II型,在有氧条件下通过自身甲烷单加氧酶(MMO)催化将CH4转化为CO2(王玉芳等,2019),除了 Methylocella,几乎所有的甲烷氧化菌都有pmoA基因。故此,mcrA基因和pmoA基因被广泛用于产甲烷菌(Li et al.,2017)和甲烷氧化菌(莫永亮等,2019)的检测中。CH4排放受土壤中产甲烷菌产生和甲烷氧化菌消耗共同控制,气候变化对其排放产生深远影响(顾航等,2018)。因此,开展产甲烷菌和甲烷氧化菌共同影响 CH4排放的机理研究,对于理清湿地生态系统中CH4动态变化具有重要意义。
青藏高原上分布着大面积的高寒草地和高寒湿地,许多学者对青藏高原CH4吸收(Fu et al.,2018)、源汇转换(Mu et al.,2017)、非生长季节……
