農業生態系統是溫室氣體N2O排放的主要來源之一。一些研究表明高寒地區農田在凍融期的土壤N2O排放占全年排放量的30%-50%以上，主要機理包括：物理釋放機制：在土壤凍結階段，N2O仍可在深層土壤中產生且被阻遏在冰凍層下并不斷積累，在初春階段，隨土壤融化N2O釋放；新產生機制：在春季土壤融化過程中表層土壤溫濕度增加，土壤厭氧微生物尤其是反硝化菌（包括narG、nirS、nirK、nosZ等）的數量和活性增加，促進反硝化作用和N2O產排。目前，關于干旱區滴灌農田在土壤凍融期N2O產排過程及微生物機制的研究處于空白階段。
中國科學院新疆生態與地理研究所研究員高霄鵬團隊針對干旱區滴灌棉田設置不同氮肥處理，利用靜態箱-氣象色譜法監測不同處理下土壤在凍融期的N2O排放，同時利用自主設計的采樣裝置連續測定土壤剖面不同深度的N2O濃度，應用定量PCR等生物學手段測定土壤氮轉化微生物（硝化菌和反硝化菌）對不同處理和采樣時期的響應。
研究結果表明，滴灌棉田土壤凍融期的N2O排放占全年排放的近40%，主要以反硝化作用下的新產生機制為主；干旱區農田在越冬期土壤溫濕度低，不利于N2O產生和冰凍層的形成，因此物理釋放機制可忽略不計；土壤融化階段的反硝化強度和N2O排放主要與土壤溫度和土壤孔隙含水率（WFPS）的增加有關，而與narG、nirS、nirK、nosZ等反硝化菌的豐度變化無顯著相關；棉田生育期氮肥處理對凍融期N2O排放影響不大，主要與長期滴灌耕作造成硝態氮在表層土壤的較高累積有關。
相關研究以Presence of spring-thaw N2O emissions are not linked to functional gene abundance in a drip-fertigated cropped soil in arid northwestern China 為題發表于Science of the Total Environment。
新疆生地所在干旱區農田凍融期土壤N2O產排機理研究中獲進展
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