稻田是重要的農業(yè)土地利用方式，同時也是人工N2O的重要排放源。N2O排放主要由微生物調控，未來以氣候變暖和降雨格局改變?yōu)闃酥镜娜驓夂蜃兓瘎荼赜绊懳⑸锘顒?，從而影?/span>N2O的排放。研究不同水熱條件下N2O排放相關微生物的響應機制，有助于深入理解稻田氮素轉化機制，減少稻田N2O排放量。
為此，中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所桃源農業(yè)生態(tài)試驗站科研人員以水稻土為材料，設置不同水分和溫度條件，采用同位素標記法，結合土壤微生物分子學技術，研究了水熱條件改變對稻田土壤N2O排放速率、硝化及反硝化微生物群落的影響。結果表明，在25% WFPS至125% WFPS水分條件范圍內，5℃至35℃溫度變化范圍內，N2O排放速率隨土壤水分或溫度增加而增加，且N2O的排放均主要來自于反硝化作用。但水分和溫度變化條件下，N2O排放的微生物驅動機制不同。土壤水分含量增加主要影響含nirK和nosZ基因微生物的群落結構，刺激部分小豐度微生物的生長，包括含nirK基因的Bradyrhizobium，以及含nosZ基因的Tardiphaga，從而調控N2O的排放。而增溫對含nirK或nirS基因的反硝化微生物的群落結構影響不同，溫度主要通過影響nirS型反硝化微生物群落結構而調控N2O排放，且Rhodanobacter和Cupriavidus為驅動N2O排放關鍵物種。同時，溫度變化可顯著改變含nosZ基因的反硝化微生物的群落結構，從而影響N2O的還原，其中Azoarcus 和Azospirillum對N2O的還原尤為重要。
該項研究近期以A few key nirK- and nosZ-denitrifier taxa play a dominant role in moisture-enhanced N2O emissions in acidic paddy soil和Warming shapes nirS- and nosZ-type denitrifier communities and stimulates N2O emission in acidic paddy soil為題分別分表在Geoderma和Applied and Environmental Microbiology上。該研究得到了國家自然科學基金（41771335）項目的資助。
不同水分條件下N2O排放速率（左）及N2O排放的結構方程模型（右）
不同溫度條件下N2O排放速率（左）及N2O排放的方差分解圖（右）