对南极法尔兹半岛普通的苔原土壤以及鸟成土氧化亚氮排放通量进行深入观测,研究土壤氧化亚氮通量在整个夏季以及日变化的规律;研究温度、降水、土壤、雪盖等环境因子对苔原土壤氧化亚氮通量的影响;利用氮、氧同位素的方法与手段对南极法尔兹半岛近地面大气中以及不同土壤源排放的氧化亚氮中氮、氧同位素组成进行分析,探讨南极大气氧化亚氮的来源途径以及鸟粪土氧化亚氮产生机理;研究近地面氧化亚氮浓度、土壤排放量与臭氧柱总量以及太阳黑子活动之间的响应关系。该项研究是在南极特定的苔原环境下研究氧化亚氮的生物地球化学循环,可以揭示南极苔原冻土对气候变化乃至全球环境变化的响应与反馈作用,对于进一步研究南极苔原生态系统氮素循环与南极臭氧洞成因有重要的理论意义与应用价值。
本项目组成员围绕着"南极苔原氧化亚氮(N2O)源汇作用过程及其影响因素",系统地研究了西南极法尔兹半岛普通苔原以及典型海洋动物聚居地N2O通量的时空变化规律及其影响因素,并与东南极苔原湿地N2O通量的时空变化及其影响因素开展了对比观测分析研究;通过室内模拟与野外观测相结合,利用同位素的方法与手段研究与探讨了南极苔原鸟粪土N2O的产生机理与影响因素;并对不同源区N2O排放量进行了对比评估分析。查明了不同源区N2O通量的时空变化规律及其影响因素;发现南极无冰区苔原海洋动物聚居地是区域大气N2O强排放的点源,并查明其主要来源于反硝化作用,海洋动物粪来源的有机质与氮素沉降量控制了N2O通量的空间变化;而冻融作用控制了N2O通量的季节变化;另外,还开展了与之相关的其它生源气体如甲烷、磷化氢的源汇研究,初步阐明了CH4、PH3等生源气体的产生与排放过程。该项目是在南极特定的苔原环境下研究了氧化亚氮的生物地球化学循环,揭示了南极苔原冻土对气候变化乃至全球环境变化的响应与反馈作用,对于进一步研究南极苔原生态系统氮素循环具有重要意义;也为全球温室气体排放量的精确评估提供了宝贵资料。