Los aumentos provocados por el hombre en las emisiones de nitrógeno (N) gaseoso a la atmósfera han acelerado la deposición de N del ecosistema terrestre durante el último medio siglo. Como la productividad forestal suele ser N limitada, La deposición acelerada de N puede promover el crecimiento de árboles forestales. Pero el aporte excesivo de N a largo plazo puede afectar negativamente a los ecosistemas forestales, que conduce a la acidificación del suelo, la pérdida de nutrientes, desequilibrio de nutrientes de las plantas, aumentan las emisiones de gases de efecto invernadero y la pérdida de biodiversidad.
La nitrificación es el proceso mediante el cual los microbios convierten el amonio-N o el N orgánico soluble en nitrato-N. Tanto el amonio como el nitrato-N pueden ser utilizados directamente por plantas y microorganismos. Pero el nitrato-N es propenso a filtrarse a los tramos inferiores de los cuerpos de agua, provocando así la pérdida de nutrientes del suelo y la eutrofización. Nitrato-N es el sustrato de desnitrificación (el proceso de NO 3 -N se convierte en N 2 ). Cantidades más altas de nitrato-N mejoran la desnitrificación.
La nitrificación y desnitrificación son procesos microbianos importantes que influyen en los gases de efecto invernadero N 2 O emisiones, N disponibilidad y composición, y el ciclo del N del ecosistema. La cuantificación de la tasa de nitrificación del suelo a escala de captación es un paso necesario para cuantificar la desnitrificación. Sin embargo, debido a la heterogeneidad espacial y temporal de la nitrificación del suelo forestal, ha sido una dificultad para cuantificar la tasa de nitrificación a escala de ecosistema.
En 2015, FANG Yunting y otros determinaron por primera vez la tasa de nitrificación anual de un ecosistema forestal cuantificando el isótopo de oxígeno Δ 17 O de nitrato-N en lluvias y arroyos. Sin embargo, porque la cuantificación debe basarse en la medición del nitrato-Δ 17 Oh solo unos pocos laboratorios en el mundo tienen capacidad de prueba. Por lo tanto, Todavía hay poca investigación de este tipo y actualmente se desconocen los cambios estacionales e interanuales en la nitrificación del suelo forestal y los impulsores controlaron estos cambios.
En vista de esto, los investigadores (HUANG Shaonan, FANG Yunting et al.) Del Grupo de Ecología de Isótopos Estables del Instituto de Ecología Aplicada (IAE), Academia de Ciencias de China (CAS), recolectó muestras de agua de lluvia y de arroyos de una cuenca de captación forestal de 536 ha cerca de la Estación de Investigación del Ecosistema Forestal CAS Qingyuan entre 2014 y 2017.
Midieron Δ 17 O de nitrato-N en las muestras y cuantificó la entrada de nitrato-N, pérdida y tasa bruta de nitrificación a escala del ecosistema. Los resultados mostraron que el nitrato-Δ 17 El O en la lluvia se diluye mucho cuando entra al suelo. La nitrificación del suelo mostró amplias variaciones interanuales. Pero el estudio no encontró que hubiera una relación clara entre la dinámica mensual de la nitrificación del suelo y la precipitación o la temperatura del suelo. La cantidad de pérdida de nitrato-N fue mayor que el valor crítico que marca la saturación de N de los bosques templados. La pérdida de N gaseoso representó el 35% de la pérdida total de N, mientras que la producción total de N fue el 56% de la entrada total de N de la precipitación masiva.
Así, los investigadores confirmaron preliminarmente que el ecosistema forestal estaba saturado de nitrógeno. El estudio sobre la nitrificación a escala de cuencas será beneficioso para comprender el ciclo del N y el estado del N de los ecosistemas forestales.
El estudio, titulado "Mediciones multianuales en Δ
17
O de nitrato de corriente indica una alta producción de nitrato en un bosque templado, "ha sido publicado en Ciencia y tecnología ambiental .
