甲烷是排放量僅次于二氧化碳的溫室氣體,其溫室效應(yīng)是二氧化碳的28倍。旱地土壤中甲烷氧化細(xì)菌氧化甲烷是大氣甲烷重要的生物匯。此前研究表明,氣候、植被、土壤理化性質(zhì)和甲烷氧化細(xì)菌群落分布均會(huì)影響土壤甲烷氧化,但不同地區(qū)影響甲烷氧化潛勢的主要因素還不清楚。
中國科學(xué)院成都生物研究所李香真研究團(tuán)隊(duì)的博士寇涌蘋研究了中國內(nèi)蒙古、新疆和青藏高原草地土壤中甲烷氧化潛勢的影響因素,并在三個(gè)不同亞區(qū)域(內(nèi)蒙古、新疆和青藏高原)和區(qū)域尺度上綜合分析地理距離、環(huán)境因素(氣候、植被和土壤理化性質(zhì))和甲烷氧化細(xì)菌群落分布對(duì)甲烷氧化潛勢的相對(duì)貢獻(xiàn),找出不同亞區(qū)域和區(qū)域尺度上影響土壤甲烷氧化潛勢的關(guān)鍵因素并分析其影響機(jī)制。結(jié)果表明,相比地理距離,環(huán)境因素對(duì)甲烷氧化潛勢的解釋度最高,但影響甲烷氧化潛勢的關(guān)鍵環(huán)境因素具有尺度依賴性。在整個(gè)區(qū)域尺度上,土壤全氮是影響甲烷氧化潛勢的關(guān)鍵環(huán)境因素,其可以通過影響植物生長和甲烷氧化細(xì)菌群落分布來影響土壤甲烷氧化潛勢;在不同亞區(qū)域尺度上,影響內(nèi)蒙古草地土壤甲烷氧化潛勢的關(guān)鍵環(huán)境因素是土壤總有機(jī)碳和土壤質(zhì)地,影響新疆草地土壤甲烷氧化潛勢的關(guān)鍵環(huán)境因素是干旱度和年均溫度;影響青藏高原草地土壤甲烷氧化潛勢的關(guān)鍵環(huán)境因素是土壤總氮。研究結(jié)果有助于增進(jìn)科學(xué)家對(duì)不同區(qū)域甲烷氧化潛勢對(duì)全球氣候變化響應(yīng)的預(yù)測和理解。