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气候变暖已成为全球面临的一个重要生态环境问题,而温室气体排放的增加是全球变暖的主要驱动因素。其中主要的温室气体CO2、CH4和N2O,分别贡献了 60%、15%和5%的效应。草地占地球陆地面积的37%,是陆地重要的碳汇,其在减缓全球变暖等方面具有重要的作用。然而,草地如何在调节全球气候和减缓温室效应方面继续发挥重要的作用,受到诸多因素影响,而人类活动导致的大气氮沉降就是其中之一。大量活性氮进入到陆地生态系统,通过影响生物（植物和土壤微生物）和非生物因子（土壤理化性质）,进而改变草地生态系统温室气体的排放。以往研究只关注氮沉降中的无机氮以及氮沉降量的变化,而忽略了氮沉降组分的变化,然而氮沉降中既包含有无机氮也含有有机氮。因此,以往采用单一形式的氮源来模拟氮沉降的研究可能不能准确地评估氮沉降对温室气体排放的影响。我国氮沉降中有机氮含量为7%～67%,平均28%。鉴于以上,我们在内蒙古呼伦贝尔草甸草原开展了一项野外氮添加试验,试验设置了高、低两个氮添加水平（低氮:5 g N m-2 y-1,高氮:30 g N m-2y-1）,每个氮添加水平包含有5个不同的氮组分处理（N1至N5,其有机氮含量分别为0%、10%、20%、40%和100%）,来探讨氮沉降中组分的变化将会如何影响呼伦贝尔草地温室气体的排放,并且进一步探讨生物和非生物因子的调控作用。通过更加真实的模拟氮沉降的变化以及探究温室气体排放相关功能基因的变化,将有利于准确地理解和预测氮沉降对草地生态系统温室气体排放的影响,并为预测草地生态系统在未来调节全球变化中的作用提供理论依据。本论文主要取得了以下几个方面的研究成果:（1）氮添加显著地改变了控制温室气体通量的生物和非生物因子,而且,氮添加的作用受到氮添加组分和水平的影响。1)非生物因子:氮添加显著降低了 土壤水分和pH,增加了 土壤有效氮、可溶性有机碳以及土壤氨挥发速率。氮添加中有机氮的增加显著降低了氮添加的作用,尤其在高氮水平下。随着氮添加水平的增加,氮添加的作用强度显著增强。2)生物因子—植物:氮添加显著增加草地植物群落的地上生物量（不同功能群的响应迥异:禾草的生物量显著增加,而杂类草和豆科植物的生物量显著降低）、地下生物量和地下净生产力,却显著降低植物的物种多样性;而氮添加中有机氮的增加显著地降低氮添加的作用,尤其在高氮水平下。3)生物因子—微生物:氮添加显著地降低土壤微生物生物量碳和氮,且改变了微生物的多样性（降低细菌多样性,增加真菌多样性）以及细菌和真菌的群落组成:降低了细菌的寡营养类群（酸杆菌门）和真菌的担子菌门的相对丰度,增加了细菌的嗜营养类群（放线菌门、Patescibacteri、变形菌门和拟杆菌门）和真菌的子囊菌门、壶菌门和球囊菌门的相对丰度。氮添加中有机氮的增加显著提高了硝化螺旋菌门的相对丰度,而仅在高氮水平下降低了拟杆菌门的相对丰度,对于真菌无显著影响。（2）连续两年的氮添加均显著促进草地CO2和N2O的累积排放;对CH4通量的作用受到氮的处理年限的影响,在2018年,氮添加显著地刺激了 CH4的吸收,而2019年却抑制了 CH4的吸收。氮添加的组分和水平也显著地影响了氮添加的作用。氮添加中有机氮比例的增加显著地降低氮添加对CO2和N2O的排放的作用,尤其在高氮水平下;与低水平的氮添加相比,高水平的氮添加显著地促进草地CO2和N2O的累积排放。与混合氮添加相比,纯有机氮添加刺激了 CH4的吸收。（3）氮添加通过改变控制温室气体通量的生物和非生物因子进而影响温室气体的通量,正如“可利用氮（NH4+和NO3-）调控植物自养呼吸CO2排放机制”的解释,本研究发现氮添加主要通过增加土壤有效氮,进而提高植物生长（增加植物地上和地下生物量）,加快新陈代谢,提高植物的自养呼吸来增加草地CO2的排放。由于有机氮具有较高的氨挥发速率,氮组分中有机氮的增加减弱氮添加对土壤有效氮的影响,进而降低植物自养呼吸,减弱CO2排放的响应。正如NH4+—反应底物调控N2O排放机制和酶催化调控N2O排放机制所阐述,氮添加增加了土壤NH4+和相关功能微生物的活性,进而增加N2O的排放。氮组分主要通过影响土壤NH4+含量的变化（由于有机氮具有较高的氨挥发速率,氮组分中有机氮比例的增加降低NH4+含量）来改变N2O排放的速度;而氮水平则主要通过控制土壤NH4+含量变化和相关功能微生物活性的变化来改变N2O的排放。与混合氮添加相比,纯有机氮的添加增加甲烷吸收菌的活性,并且通过降低土壤NH4+含量,进而降低植物地下生物量,来促进CH4的吸收。综上所述,我们的研究结果表明,氮沉降组分的变化将会对草地温室气体排放通量产生显著影响。氮沉降中有机氮的增加减少了其对CO2和N2O排放的影响,特别是在高氮添加条件下,这主要是由于有机氮具有较高的氨挥发速率,进而减弱了土壤N的响应强度,而非微生物活性的变化。依据本研究的结果,我们建议将来氮沉降研究中应考虑氮沉降的组分,为准确预测氮沉降对陆地生态系统以提高对于氮沉降影响陆地生态系统温室气体排放的影响提供理论依据。