近日，南京農業大學資環學院“千人計劃”專家胡水金教授團隊在陸地表層碳氮過程與全球變化研究領域取得重要進展，成果以題為“Reconciling multiple impacts of nitrogen enrichment on soil carbon: plant, microbial, and geochemical controls”發表於生態學領域頂級期刊《Ecology Letters》（5年影響因子13.237）。這是繼本月7日鄒建文教授團隊在該期刊上發表學術論文後，一個月內資環學院在該期刊上發表的第二篇論文。
土壤作為陸地生態系統最大的碳庫，其表面土(0-20cm)有機碳含量相當於大氣二氧化碳總量的兩倍。因此, 土壤碳的微小變化可能直接影響大氣二氧化碳濃度，進而影響全球氣候變化。陸地生態系統碳氮循環存在著高度耦合的關係。人類活動（化石燃料的燃燒和大量氮肥施用）導致過量的活性礦物氮進入陸地生態系統，這些活性氮如何影響陸地生態系統碳循環是全球變化的熱點問題。前人雖有大量研究，但結果差異很大，且內在的機制尚不明確。
該研究基於中科院內蒙古草原站十餘年的長期定位試驗，探討氮素增加對植物與微生物以及陸地生態系統碳循環的影響，發現氮素增加不僅直接影響氮素可利用性，還通過硝化作用增加氫離子的釋放和鈣鎂等離子的流失。這些過程導致土壤酸化, 減少土壤微生物生物量，抑制礦物與有機碳複合體的形成並降低其穩定性，從而限制土壤固碳能力。基於以上結果，胡水金教授團隊綜合化學氮素對植物、微生物和土壤地球化學的影響，提出了其影響土壤有機碳穩定性的新概念模型。評審專家認為，這一發現挑戰有關礦物氮素如何影響土壤有機碳的現有認知，為全球變化背景下陸地生態系統碳氮循環研究提供了新思路。
該研究由南京農業大學與中科院植物所合作完成。南京農業大學是第一完成單位。我校資環院博士研究生葉成龍與植物所陳迪馬副研究員為文章共同第一作者。胡水金教授與國家傑出青年科學基金獲得者白永飛研究員為共同通訊作者。此外， 美國Iowa State University 助理教授Steven J. Hall也參與了此項工作。研究由科技部國家重點研發專項與國家自然科學基金的聯合資助完成。
陸地表層碳氮過程與全球變化是我校農業資源與環境“雙一流”建設學科的5個主幹研究方向之一，也是生態學的交叉學科方向。胡水金教授長期從事植物-土壤微生物相互作用、土壤碳氮轉化生態過程及其對全球環境變化的響應研究。近年來，他在參與北京大學方精雲院士領導的中國陸地生態系統碳庫動態研究領域取得重要成果，今年4月以我校為第一工作單位和共同作者的身份在美國國家科學院院刊PNAS上發表了兩篇論文。
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