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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
[1] 上個世紀觀測到的大氣 CO2 濃度持續增加，預計將持續到下一個世紀，這對大氣 CH4 具有重要意義。二氧化碳濃度升高對微生物甲烷循環的影響可能是透過其對植物生理學的影響來介導的，其中包括增強碳同化、地下碳分配和水利用效率。為了確定此類變化對甲烷循環的重要性，在北卡羅來納州杜克森林的自由空氣碳轉移和儲存 (FACTS)-I 地點對影響土壤 CH4 消耗的地下因素進行了調查，自 1996 年 8 月以來，該地塊一直暴露於環境（370 ppm）或高濃度（環境 + 200 ppm）CO2。土壤表面的 CH4 通量、CH4、O-2 和 CO2 的孔隙空間濃度、土壤濕度、土壤溫度和24 個月內同時測量土壤 pH 值。孔隙空間 CH4 濃度在土壤表面最高 (1.98 +/- 0.25 ppm)，並在 30 cm 處降至 0.65 +/- 0.22 ppm，表明甲烷氧化活動正在消耗上層土壤層中的 CH4，並形成梯度以將大氣中的 CH4 吸入土壤。這透過表面 CH4 通量測量得到證實，其平均值為 -1.54 +/- 0.65 mumol/m(2) h。在二氧化碳濃度升高的情況下，土壤上部 70 公分的孔隙空間 CH4 增加了 25-30%；從大氣進入土壤的 CH4 通量減少了約 25%；土壤CO2增加10-70%；在某些季節，土壤體積濕度高達 40%。統計模型表明，土壤濕度強烈預測地表 CH4 通量的變化，而土壤 CO2 和土壤濕度均預測土壤 CH4 的變化。結果還表明，二氧化碳含量升高的土壤中 CH4 庫淨抑制的一部分可能歸因於土壤生物過程的改變，這表明 CH4 循環微生物生態學已經發生了變化。