環(huán)北極多年凍土區的泥炭地擁有巨大的面積和豐富的氮儲量，中高緯快速升溫導致凍土泥炭地退化，可使其成為全球重要的大氣活性氮排放源，因觀(guān)測技術(shù)限制，尚未在該區域開(kāi)展氮氧化物（NOx）通量原位觀(guān)測，對凍土泥炭地排放源強度、全球貢獻和退化影響都不清楚。
中國科學(xué)院大氣物理研究所碳氮循環(huán)研究團隊開(kāi)發(fā)了“合成空氣吹掃-穩態(tài)暗箱法”，該方法適于在無(wú)電力設施的偏遠區域開(kāi)展NOx通量離線(xiàn)觀(guān)測；在歐亞大陸南緣多年凍土區泥炭地開(kāi)展了兩周年原位觀(guān)測顯示：退化的凍土泥炭地是明顯的NOx排放源，排放量達到全球農田背景排放水平；凍土退化導致固氮榿木在泥炭地廣泛擴張，使得泥炭地排放量激增至全球施肥農田排放水平。
該研究通過(guò)觀(guān)測技術(shù)創(chuàng )新，率先在環(huán)北極多年凍土區開(kāi)展NOx通量原位觀(guān)測，研究成果與先前研究（Ramm等，2022a；b）共同揭示出新的凍土氮循環(huán)范式，即退化凍土的礦質(zhì)氮轉化和活性氮排放與溫帶熱帶土壤同等重要，退化凍土將成為全球活性氮氣體重要排放源。該成果以研究論文形式發(fā)表于環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)一區期刊《Global Change Biology》，中國科學(xué)院大氣物理研究所劉春巖研究員為論文第一和通訊作者，合作者來(lái)自中國科學(xué)院大氣物理研究所、中國科學(xué)院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所、德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院氣象氣候與大氣環(huán)境研究所，研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃（2022YFF0801904）、國家自然科學(xué)基金（42075121、41861134029）和德國科學(xué)基金會(huì )項目資助（DA1217/4-1）。
文章鏈接：Chunyan Liu*, Hongyu Yue, Wei Zhang, Zhisheng Yao, Yuepeng Pan, Xianwei Wang, Changchun Song, Klaus Butterbach-Bahl, Michael Dannenmann* (2024). Alder expansion stimulates nitrogen oxide (NOx) emissions from southern Eurasian permafrost peatlands. Global Change Biology, 30, e17368. https://doi.org/10.1111/gcb.17368
Elisabeth Ramm, Chunyan Liu*, Per Ambus, Klaus Butterbach-Bahl, Bin Hu, Pertti J Martikainen, Maija E Marushchak, Carsten Mueller, Heinz Rennenberg, Michael Schloter, Henri M P Siljanen, Carolina Voigt, Christian Werner, Christina Biasi*, Michael Dannenmann* (2022a). A review of the importance of mineral nitrogen cycling in the plant-soil-microbe system of permafrost-affected soils—changing the paradigm.Environmental Research Letters, 17, 013004. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac417e
Elisabeth Ramm, Chunyan Liu*, Carsten W Mueller, Silvia Gschwendtner, Hongyu Yue, Xianwei Wang, Juliane Bachmann, Joost A Bohnhoff, Ulrike Ostler, Michael Schloter, Heinz Rennenberg, Michael Dannenmann* (2022b). Alder-induced stimulation of soil gross nitrogen turnover in a permafrost-affected peatland of Northeast China. Soil Biology and Biochemistry 172, 108757. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2022.108757
圖1：固氮榿木擴張激發(fā)歐亞大陸凍土區泥炭地氮氧化物排放
