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美国国家科学院院刊。2010年9月28日;107(39):E154。
2010年9月20日在线发布。 doi(操作界面):10.1073/pnas.1010448107
PMCID公司:项目经理2947891

对Gupta和Igamberdiev的答复:固氮和NO生成的机制和反馈

古普塔和伊甘贝迪耶夫(1)在研究生物地球化学重要现象时,对检查机制的重要性提出了有力的论点,我们赞赏他们对我们的努力所说的客气话(2). 我们希望强调与他们的立场有关的几点。首先,我们认为葛根能够对氮循环和一氧化氮排放产生如此巨大影响的关键特征是它能够与能够转化氮的细菌形成共生关系2至NH(固氮)。与古普塔(Gupta)和伊甘伯迪耶夫(Igamberdiev)倒数第二句相反,葛根本身的入侵倾向并不是导致其参与氮通量增加的原因,而是这些趋势与其共生固氮能力的结合导致了氮通量增加。也就是说,我们预测不会显著改变氮输入速率的入侵植物不会改变一氧化氮通量。

其次,我们的数据与Firestone和Davidson最初开发的概念模型非常吻合(,4)这通常被称为“管中孔模型”。在该模型中,土壤中NO通量的速率取决于“流经管道的流量”——硝化和反硝化速率——以及“管中洞”的大小,这些都是由土壤湿度和温度等环境条件决定的。在给定的环境条件下,“流经管道”的N越多,NO通量就越高。作为一种固氮剂,葛根增加了流经“管道”的氮量,从而增加了“孔洞”中NO的损失量

最后,土壤NO问题的一个机械方面在文献中没有得到足够的重视,这可能与我们的结果有关。土壤空气空间NO浓度的增加与根系氮吸收的增加有关(5). 氮吸收的增加可能会刺激进一步的生长、生物量的积累以及随后的凋落物和分解。这些变化可能是正反馈的一部分,其中NO生成增加导致植物和土壤之间的N吸收和循环增加,导致NO通量增加。还有一种可能性是,NO-诱导的氮吸收刺激可能会降低植物的固氮速率,降低反馈的幅度,甚至改变反馈的方向。这种不确定性突出了机械研究作为现象学努力的补充的必要性。

脚注

作者声明没有利益冲突。

工具书类

1Gupta KJ,Igamberdiev AU.葛根入侵导致NOx增加和臭氧污染:解开可能的机制。美国国家科学院程序。2010;107:E153。 [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
2.Hickman JE、Wu SL、Mickley LJ、Lerdau MT.Kudzu(山葛)入侵使一氧化氮的排放加倍,并增加臭氧污染。美国国家科学院程序。2010;107:10115–10119. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
三。Firestone MK,Davidson EA。NO和N的微生物基础2O土壤中的生产和消耗。收件人:Andreae MO,Schimel DS,编辑。陆地生态系统和大气之间的微量气体交换。纽约:John Wiley&Sons;1989年,第7-22页。[谷歌学者]
4Davidson EA,Verchot LV.使用TRAGNET数据库测试土壤中氮和一氧化二氮排放的管中孔模型。全球生物地球化学循环。2000;14:1035–1043. [谷歌学者]
5Simon J、Stoelken G、Rienks M、Rennenberg H。根际NO与欧洲山毛榉根对减少氮源的获取相互作用(山毛榉L.)FEBS信函。2009;583:2907–2910.[公共医学][谷歌学者]

文章来自美国国家科学院院刊由以下人员提供美国国家科学院