江苏南京：聚焦气候之变，寻农田生态密钥

科研小队暑期“下地种田”，采集样本、分析数据——

聚焦气候之变，寻农田生态密钥

□南京日报/紫金山新闻记者

何洁姜静

7月29日，盛夏的校园里少了往日的喧闹，从扬州江都野外试验平台赶回来的研三学生杜一鸣，带着新采集的科研数据，一头扎进南京信息工程大学环境变化生态效应团队实验室，在他的指导下，研一新生张佳音和杨昊昱小心翼翼地将土壤溶液过滤、稀释。这个暑假，杜一鸣选择和团队成员们一起坚守在科研一线，假期过半，来回奔走于实验室和野外试验田的他依然乐此不疲。

杜一鸣的研究聚焦增温与臭氧浓度升高对稻田温室气体排放的影响机制。夏日正值水稻的关键生育时期，此时的原位气体、土壤和植株样品等都是科研中极具价值的样品与数据。“这些数据具有很强的时效性和连续性，错过就等于错失了整个生长季的数据。所以每年暑假，我们都会留下来，往返于学校和实验站，全力配合完成采集以及观测工作。”杜一鸣说，这是他留校做科研的第三个暑假，从今年6月开始，他就已经参与到水稻的移栽工作中。

通过对土壤溶液进行过滤和稀释后，杜一鸣、张佳音和杨昊昱将样品放入总有机碳分析仪中，准备测定其中的可溶性有机碳含量。这只是实验的一小部分，接下来他们还需要测定从试验田采集的气体浓度，采集的土壤样品还需进行室内培养试验，只有对各指标进行全面测定和分析，才能探索其背后的影响机制。

杜一鸣告诉记者，水稻的生长会经历不同生育期，每个时期都有其特定的生长特点和要求，为了保证数据的连续性和准确性，他们每隔7至10天便会到扬州野外试验田进行样品采集，然后再带回实验室进行处理分析，这也是在炎炎夏日频繁往返于南京和扬州的原因。

气体采集同样是日常工作的重要组成部分，团队采用静态箱法来捕捉水稻田中的甲烷。“我们将静态箱放置于稻田中，每隔15分钟进行一次气体采集，共采集4次，通过其线性梯度来计算甲烷浓度。”杜一鸣说，每个采样点之间相隔200米左右，距离并不算远，但因为采样点多，又要穿着胶鞋行走在泥泞的水稻田中，即使清晨5时开工进行准备工作，所有工作完成也已近中午。

“在我们团队，‘下地种田’是标配，8月2日，我们将第七次前往扬州进行新一轮的样本采集。”尽管做足了防护措施，长期在烈日下作业的杜一鸣还是晒黑了不少，但在他看来，相比于一直待在实验室，能戴着草帽、穿着胶鞋穿梭在田野间也别有一番趣味。

受访者供图。

为什么要冒着酷暑进行这样的研究？南信大环境变化生态效应团队成员纪洋教授告诉记者，农田是温室气体的重要源头，其中水稻田在淹水条件下会大量释放甲烷。随着全球气候变暖以及地表臭氧污染日益加重，人们面临的不仅是作物产量和品质的挑战，还有更深层次的环境反馈机制问题：农田排放的温室气体反过来会加剧气候变化和空气质量问题，因此团队非常关注其在未来情景下的变化趋势与调控策略。

“2020年，在生态与应用气象学院冯兆忠院长的带领下，我们在扬州搭建了研究环境变化生态效应的野外观测试验平台，配备世界一流的开放式臭氧浓度和温度升高控制系统、开顶式气体室、涡度通量观测系统等先进设备，主要研究空气污染和气候变化（地表臭氧和二氧化碳、温度、气溶胶等）多因子对农田生态系统功能的复合影响及其应对措施。”纪洋表示，平台运行至今，他们已经连续记录了5年稻麦系统对于大气污染和气候变化多因子响应特征，理清了关键过程的响应机制，但由于每年气候条件不同，所以得到的科研数据存在年际变化，“这项科研工作并不是一蹴而就的，所以我们希望基于长期野外观测，未来可以更准确地预测复合因子对农田生态系统的影响。”