当土壤受到空气污染时，它会排出碳

加州大学河滨分校的一项新研究表明，燃气动力机器释放的氮会导致干燥的土壤释放碳，并将其释放回大气中，从而导致气候变化。

工业制造、农业生产，尤其是汽车，都在燃烧化石燃料，向空气中释放氮。结果，自1850年以来，地球大气中的氮含量增加了两倍。研究小组想要了解这些额外的氮是否会影响土壤保留碳并防止其成为温室气体的能力。

“因为氮被用作植物的肥料，我们预计额外的氮会促进植物生长和微生物活动，从而增加土壤中的碳，”该研究的合著者、加州大学加州分校环境科学系助理教授彼得·霍米亚克说。

在覆盖南加州大部分地区的旱地土壤中，他们看到的不是这种类型。

相反，研究小组发现，在某些条件下，额外的氮会导致旱地土壤酸化并滤出钙。钙与碳结合，然后这两种元素一起离开土壤。这一发现详细发表在《全球变化生物学》杂志上。

为了得到他们的结果，研究小组从圣地亚哥和欧文附近的生态保护区采样，这些土壤在长期实验中施肥了氮。这使他们能够准确地知道添加了多少氮，并解释他们观察到的任何影响。

在许多情况下，氮可以影响生物过程，进而影响土壤储存碳的方式。这些过程包括为植物生长提供燃料，以及减缓有助于分解土壤中死亡物质的微生物的速度。

研究人员没有预料到的是通过非生物或非生物手段对碳储存产生的巨大影响。

pH值衡量的是某物的酸性或碱性。一般来说，土壤通过释放钙等元素来换取酸度，从而抵御pH值的急剧变化。在这项研究的一些地点，由于氮酸化了土壤，土壤试图通过释放钙来抵抗这种酸性。在这个过程中，一些通过与钙结合而稳定下来的碳丢失了。

“这是一个令人惊讶的结果，因为主要影响似乎是非生物的，”UCR环境科学研究生、该研究的第一作者Johann Püspök说。“这意味着没有植物覆盖、微生物活性低的裸露土壤，我一直认为这些地区没有太多变化，似乎也受到氮污染的影响。”

旱地土壤的特点是保持水分的能力有限，有机质含量低，约占地球陆地面积的45%。它负责储存世界上大量的碳。

未来的研究可能会更清楚地揭示氮污染对旱地土壤的影响有多大。Püspök说:“我们需要更多的信息，了解这种酸化效应有多普遍，以及它们在氮沉积的非实验条件下是如何起作用的。”

然而，由于这种现象没有快速的解决办法，而且一旦开始，也没有明确的方法来逆转这一过程，研究人员建议尽可能减少排放，以帮助土壤保持其碳储量。

霍米亚克说:“化石燃料燃烧产生的空气污染对很多事情都有影响，包括通过引起哮喘对人类健康产生影响。”“它还会影响这些旱地系统为我们储存的碳量。出于多种原因，我们必须解决空气污染问题。”

参考:Püspök江峰，赵淑娟，张晓明，等。试验氮沉降对南加州旱地土壤有机碳储量的影响Global Chang Biol．doi:10.1111 / gcb.16563

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