近日，南京师范大学地科院蔡祖聪教授团队程谊教授在陆地生态系统氮素循环领域取得新研究进展。该研究成果以“Global Patterns and Drivers of Soil Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonium”为题发表在Environmental Science & Technology（影响因子：9.028）上。Environmental Science & Technology是环境科学与生态学领域顶级期刊，也是入选自然指数（Nature Index）统计源的全球82本顶级期刊之一。
除反硝化和厌氧氨氧化以外，土壤微生物对硝酸盐、亚硝酸盐的还原转化还可通过硝酸盐异化还原为铵过程（DNRA）。反硝化和厌氧氨氧化可以将土壤中的活性氮转变为氮气脱离土壤，能够有效缓解由于过量的活性氮输入而引起的环境问题，也不可避免地造成了农田肥料氮损失。DNRA过程可以将土壤中的硝酸盐转变为不易移动的铵态氮进而避免硝态氮损失，该过程主要受气候和土壤的调控，但气候条件、土壤性质以及二者交互如何影响土壤DNRA过程尚不清楚。文章以团队多年来在陆地生态系统氮素循环方面的研究工作为基础，从氮素初级转化过程的新颖视角揭示了全球尺度上土壤DNRA特征及其驱动因子。文章发现全球尺度上稻田土壤DNRA速率显著高于草地、森林和不施肥的旱地土壤。土壤DNRA速率随着海拔的增加或纬度的下降而增加，且与降雨量、温度、土壤pH，土壤总碳和总氮成正相关。降雨是全球土壤DNRA过程的最重要驱动因子，但对特定生态系统而言，土壤全碳是森林土壤DNRA过程的驱动因子，而土壤pH是稻田土壤和不施肥的旱地土壤的驱动因子。温度可以通过降低土壤全碳抑制土壤DNRA过程。该研究结果为准确预测陆地生态系统土壤保氮能力提供了理论基础和关键技术参数。
论文第一作者系南京师范大学程谊教授和博士后Ahmed S. Elrys，通讯作者为南京师范大学地科院张金波教授。该工作还得到了德国吉森大学Christoph Müller教授和团队蔡祖聪教授的悉心指导以及国家自然科学基金外国学者研究基金、优秀青年科学基金项目和面上项目等项目的资助，特此致谢！
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https://doi.org/10.1021/acs.est.1c07997