气候变暖对生态系统的碳循环的影响已经成为科学界关注的热点。在全球碳循环中，土壤呼吸和CH₄的产生与消耗是非常重要的一部分。在气候变暖条件下，土壤呼吸和CH₄的产生与消耗会随之怎样变化？针对这一科学问题，目前在森林、草地、河流等生态系统已有一些研究，但是在与人类活动密切相关的农业生态系统中，相关研究却非常缺乏，更鲜有长期全年的农田实地观测。 

　　中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心胡春胜研究组自2008年起在华北平原栾城农业生态系统试验站设置了全年昼夜连续模拟增温的田间观测实验，将土壤5 cm层年平均增温1.5 ^oC。该实验以增温、不增温、施氮肥和不施氮肥作为实验处理。研究发现：增温和施氮都降低了小麦季CH₄的累积吸收量，但未影响夏季CH₄吸收总量。这是由于在小麦生长季，增温并施氮加速了小麦生长，使小麦吸收更多水分而导致土壤水分持续下降，土壤的干旱减少了甲烷氧化菌的活性，从而降低了CH₄吸收。相关分析表明，施氮条件下，CH₄排放在年度尺度上与土壤温度负相关；在不施氮条件下，CH₄排放与NH₄浓度正相关。进一步研究发现：增温和施氮均未影响季节和年土壤呼吸总量。分析表明土壤呼吸与微生物量碳正相关，而增温和施氮没有显著影响微生物量碳，可能由于1.5^oC的增温幅度还不足以显著影响微生物量和土壤呼吸。同时由增温导致的土壤干旱对土壤呼吸的负影响抵消了土壤温度对土壤呼吸的正影响。该结果填补了气候变暖对农田土壤碳排放影响的研究空缺，对未来农田对气候变暖的响应以及模型工作上具有一定的指导作用。 

　　该研究成果于2015年7月15日在TOP期刊Agricultural and Forest Meteorolog上发表。胡春胜研究组博士生柳丽婷为该文章的第一作者。该项研究得到了中国国家科技支持计划(2012BAD14B07-03)和战略重点研究项目(Grant No. XDA0505050202)的资助。 

　　论文全文链接为： 

　　Liu, L. et al., 2015. Effects of experimental warming and nitrogen addition on soil respiration and CH₄  fluxes from crop rotations of winter wheat–soybean/fallow. Agricultural and Forest Meteorologyl, 207: 38-47.  

　　http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016819231500091X