摘要
未来气候模型显示，区域干旱将愈发严重，土壤重新湿润的现象也会更加频繁，这些变化可能对氮循环和一氧化二氮（N2O）的排放产生连锁影响，而其背后的微生物机制至今仍不甚明了。本研究在中性蔬菜土壤上施加不同类型的肥料（尿素和粪肥），探讨了不同土壤湿度状况对氮氧化菌和反硝化菌的影响。所设置的土壤湿度条件包括100%田间持水量、干旱状态以及重新湿润状态（50%至100%田间持水量）。研究结果表明，在干旱条件下，一氧化二氮的排放量显著降低。在对照土壤中，只有氨氧化古菌和真菌中的nirK基因型能够较好地适应干旱胁迫。不同类型的肥料影响了这些功能群的抗逆性。在施肥和未施肥的土壤中，氨氧化细菌、nirK型反硝化细菌以及nosZ I型和II型菌株在土壤重新湿润后都表现出较强的抗逆性。土壤重新湿润还改变了氮氧化二氮排放的微观机制。研究显示，在100%田间持水量条件下，氮氧化二氮排放与nosZ I型菌株之间存在更显著的负相关关系；而在土壤重新湿润后，则与nosZ II型菌株存在此类关联。我们强调，土壤重新湿润后nosZ II型菌株起着重要作用，这可能是导致其排放的一氧化二氮量低于100%田间持水量条件下的原因之一。我们的研究为通过培育nosZ II型菌株来制定缓解策略提供了新思路，今后应在其他农田生态系统或需频繁灌溉的蔬菜种植系统中进一步开展相关研究。
