第五届氮素生物地球化学循环学术论坛于2024年8月17日在湖北武汉成功召开，论坛同时发布了2023年度“氮循环十大科学进展”。中国科学院沈阳应用生态研究所方运霆团队的研究成果“森林土壤反硝化作用气态氮释放的温度敏感性”入选，主要完成人包括于浩明、方运霆、张扬建、段伊行、Jan Mulder、Peter Dörsch。
入选成果的介绍如下：土壤气态氮（如N2O和N2等）释放是陆地生态系统重要的氮损失途径，也是导致陆地生态系统氮限制的关键机制。气态氮损失对全球变暖的响应对于理解气候变化背景下生态系统的反馈具有重要意义。目前准确量化土壤N2释放速率仍存在技术上的困难，土壤气态氮损失温度敏感性方面的研究也相对不足，这限制了陆地生态系统对全球变暖响应的模型模拟和预测能力。 方运霆团队建立了量化土壤N2O和N2产生速率的15N标记技术，并深入探究了中国18个森林土壤反硝化作用N2O和N2产生速率的温度敏感性。发现中国不同气候带森林土壤的反硝化作用N2O和N2产生速率随着温度的升高呈指数增长并呈现一定的地理格局。然而，不同森林土壤N2O和N2释放具有一致的温度敏感性，N2产生的温度敏感性高于N2O，表明气候变暖使反硝化作用更加彻底，导致气态氮损失更多以N2的方式进行。为进一步揭示全球尺度上气候变暖对森林土壤气态氮损失的影响，结合生态系统过程模型DyN-LPJ，预测了全球变化背景下未来全球森林土壤反硝化作用气态氮的释放。
该成果于2023年7月发表在《Nature Climate Change》期刊，作为首个利用稳定同位素技术手段系统量化森林生态系统气态氮损失温度敏感性的研究，为过程模型的建立和改进提供了重要的数据参数，对于深入理解变暖背景下陆地生态系统复杂的碳氮耦合过程及其对变暖的反馈具有极大的推动作用。
“氮循环十大科学进展”由中国土壤学会氮素工作组组织遴选，经领域权威专家评议产生，入选进展内容反映了氮循环领域前沿发展动态，在引领技术创新，鼓励氮循环领域跨学科研究，营造社会创新氛围，提高公众环保意识等方面起到了积极的作用。
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