研究揭示了全球土壤氮稳定同位素与土壤含水量之间的关系

土壤氮(N)稳定同位素(δ15N)的自然丰度是一个很好的指标，表明了长期尺度上综合的土壤氮循环过程和通量。

然而，其在全球范围内的空间格局尚不清楚。此外，土壤含水量(SWC)是调节土壤氮循环过程的关键因素，其与土壤含水量(SWC)的关联研究很少。

近日，中国科学院南京地理与湖泊研究所朱青研究员带领的研究人员在全球范围内调查了土壤δ15N与SWC的关系，探索了不同地区土壤δ15N的关键控制。气候带。

这项工作发表在Catena上。

“基于全球910个网格的土壤δ15N和SWC数据，我们发现土壤δ15N和SWC之间存在向上凹的关系，”朱教授说。较高的土壤δ15N存在于SWC的干端和湿端。五个Koppen-Geiger气候区的不一致关系构成了这种上凹关系。

热带地区土壤δ15N与SWC的正相关关系决定了光谱湿端土壤δ15N的增加趋势。这主要是由水文调节的土壤氮损失引起的。温湿条件下SWC增加会促进反硝化作用，N2O和N2等大量N气化损失;它还会引发地表径流和地下水流，从而导致溶解和颗粒N流失。

干旱区的负相关关系决定了光谱干燥端的下降趋势。这主要是由于在干旱、炎热和贫瘠的土壤条件下，随着SWC的降低，氨挥发和通过基岩风化补充N(更高的δ15N)等非生物N损失的比例增加。

朱教授说：“温带、寒带和极地土壤δ15N与SWC之间的不良关系构成了全球上凹关系的过渡范围。”“这表明，不是水文而是气候决定的低土壤N损失是造成这些区域土壤δ15N低的原因。”

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