5月15日，我校资源与环境学院吴迪副教授课题组在国际生态学权威期刊《全球变化生物学》（Global Change Biology）合作发表题为《同位素异位体15N值和土壤氧气浓度揭示原位农田土壤N2O产生途径的复杂性》（In situ 15N-N2O site preference and O2 concentration dynamics disclose the complexity of N2O production processes in agricultural soil）的研究论文，基于我校上庄实验站长期定位实验，利用N2O15N位点偏好（Site preference）等先进手段，揭示了田间原位条件下氧化亚氮（N2O）产生过程的复杂性和主要驱动因素。
大气中N2O浓度上升是导致全球变暖和平流层臭氧消耗的重要因素，而农田土壤是最大的人为N2O排放源，降低施肥土壤的N2O排放对农业系统的总温室气体排放至关重要。过去几十年，基于实验室的研究极大地提高了我们对参与N2O产生和消耗的众多生物和非生物过程的认识。然而，这些认识大多来源于实验室的纯培养实验或筛分扰动土壤的培养实验，对田间原位条件下的N2O产生和消耗过程的理解还不清楚，难以制定有针对性的田间N2O减排措施。
土壤N2O浓度、N2O通量、δ15NSP和土壤O2浓度之间的关系
该研究首次结合了原位土壤基质O2和N2O浓度，土壤N2O通量的高频观测，原位N2O 15N位点偏好（SP），15N标记，平面光极、微生物分子等先进技术，发现华北农田夏季玉米季N2O排放的主要来源是细菌反硝化作用，而在干冷的冬小麦季硝化作用或真菌反硝化作用贡献了总N2O排放的50%。O2浓度和SP值之间具有强烈的正相关关系，土壤O2的动态变化是驱动原位结构土壤中N2O产生和排放复杂过程的关键因素。研究结果有助于制定有针对性的N2O减排措施，并改进制约全球N2O评估的过程模型。
土壤N2O δ15NSP、δ18O和δ15Nbulk的三维图
近年来，课题组基于新型同位素技术和自主研发的新型硝化/反硝化自动监测平台，在硝化抑制剂降低N2O作用机制、反硝化产物N2O/(N2O+N2)比直接调控因素、农田土壤N2O非线性排放产生机理等方面取得了一系列创新性成果，系统阐释了典型旱作农田土壤N2O产生过程与机制。相关研究发表发表在Soil Biology and Biochemistry（11篇），Plant and Soil和Geoderma等国际权威期刊。
中国农业大学资源与环境学院博士后魏欢欢为论文的第一作者，中国农业大学为该文章的第一完成单位，吴迪副教授为该论文通讯作者，海南大学巨晓棠教授和中国科学院生态环境研究中心宋晓桐博士后为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划青年科学家项目等的资助。
