第五屆氮素生物地球化學循環學術論壇于2024年8月17日在湖北武漢成功召開，論壇同時發布了2023年度“氮循環十大科學進展”。中國科學院沈陽應用生態研究所方運霆團隊的研究成果“森林土壤反硝化作用氣態氮釋放的溫度敏感性”入選，主要完成人包括于浩明、方運霆、張揚建、段伊行、Jan Mulder、Peter D?rsch。

入選成果的介紹如下：土壤氣態氮（如N2O和N2等）釋放是陸地生態系統重要的氮損失途徑，也是導致陸地生態系統氮限制的關鍵機制。氣態氮損失對全球變暖的響應對于理解氣候變化背景下生態系統的反饋具有重要意義。目前準確量化土壤N2釋放速率仍存在技術上的困難，土壤氣態氮損失溫度敏感性方面的研究也相對不足，這限制了陸地生態系統對全球變暖響應的模型模擬和預測能力。?方運霆團隊建立了量化土壤N2O和N2產生速率的15N標記技術，并深入探究了中國18個森林土壤反硝化作用N2O和N2產生速率的溫度敏感性。發現中國不同氣候帶森林土壤的反硝化作用N2O和N2產生速率隨著溫度的升高呈指數增長并呈現一定的地理格局。然而，不同森林土壤N2O和N2釋放具有一致的溫度敏感性，N2產生的溫度敏感性高于N2O，表明氣候變暖使反硝化作用更加徹底，導致氣態氮損失更多以N2的方式進行。為進一步揭示全球尺度上氣候變暖對森林土壤氣態氮損失的影響，結合生態系統過程模型DyN-LPJ，預測了全球變化背景下未來全球森林土壤反硝化作用氣態氮的釋放。

該成果于2023年7月發表在《Nature Climate Change》期刊，作為首個利用穩定同位素技術手段系統量化森林生態系統氣態氮損失溫度敏感性的研究，為過程模型的建立和改進提供了重要的數據參數，對于深入理解變暖背景下陸地生態系統復雜的碳氮耦合過程及其對變暖的反饋具有極大的推動作用。

“氮循環十大科學進展”由中國土壤學會氮素工作組組織遴選，經領域權威專家評議產生，入選進展內容反映了氮循環領域前沿發展動態，在引領技術創新，鼓勵氮循環領域跨學科研究，營造社會創新氛圍，提高公眾環保意識等方面起到了積極的作用。