在海洋沉积物中，厌氧甲烷氧化(厌氧氧化甲烷，AOM)的甲烷消耗量为20×300TgCH4 yr-1，占全球大气甲烷通量的60×80%，对全球甲烷平衡和气候变化具有重要意义。湿地是陆地生态系统中最重要的甲烷生物源之一，也是AOM发生的理想场所，但其发生机制尚不清楚。
作为一种典型的人工湿地，由于人为干扰强度大，水田的物理、化学和生物特征与自然湿地有着显著的差异。研究水稻AOM过程对于正确认识甲烷循环和在全球变化背景下合理制定稻田管理措施具有特殊意义。目前，测定土壤AOM活性最常用的方法是室内振动培养法。该方法在一定程度上提高了甲烷在土壤和水中扩散的极限。与实际情况相比，引入错误的风险更大。为解决该题目，中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水团队联结德国哥廷根大学的研讨职员接纳新型替换培植法（图1），完成了对中科院长沙农业环境观测研讨站长时间定位试验水稻土AOM活性的原位测定。该方法通过硅胶管将~(13)C标记的甲烷直接注入土壤中，模拟自生甲烷在土壤中的扩散过程，而不是冲击处理。培养59d后，静态培养中13C甲烷氧化积累量比摇床培养高33%。在静态培养条件下，烧瓶中甲烷浓度不断增加，而甲烷浓度在振荡培养下没有显着变化。这表明振动处理也抑制了甲烷的产生和厌氧氧化过程（图2）。与传统方法相比，硅胶管置换培养法是一种比较有效的土壤甲烷循环研究方法。研究人员将研究中测量到的甲烷生成率和氧化率与文献相结合，估计AOM稻田每年将减少2.0tgc的甲烷排放量。占中国稻田ch4总净排放量的20%左右。本研究可为深入分析稻田甲烷的减排潜力和关键过程提供理论依据和数据支持。
本研究最近发表于“摇或不摇”上：硅胶管法研究浸没土壤中CH4氧化和振荡与否：基于13C的关于水稻土中厌氧甲烷氧化的证据，分别载于“全环境科学”、“土壤生物学”和“生物化学”。本研究由国家重点研究开发项目、国家自然科学基金、中德国际合作项目、中国科学院亚热带农业研究所青年创新团队项目和德国自然科学基金资助。
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