成都山地所在高寒土壤碳氮转化机制研究中取得进展

凋落物分解是控制陆地生态系统中土壤碳氮循环的一个关键生态过程,以往研究大量集中在单一凋落物分解过程上。但是自然状态下的陆地生态系统往往是多物种的混合,由此产生的混合凋落物分解可能会呈现出协同效应、拮抗效应或加和效应。因此,凋落物多样性如何影响地下生态系统过程,尤其是土壤碳氮的生物地球化学循环过程,依然需要深入探讨。中国科学院成都山地灾害与环境研究所副研究员鲁旭阳等以藏北具有代表性的紫花针茅—青藏苔草半干旱高寒草原土壤为研究对象,通过四种典型物种凋落物与土壤混合培养试验,分析了不同凋落物组合下土壤碳氮变化规律。 研究发现,混合凋落物会对土壤生物地球化学循环过程产生不同的影响,对CO2和N2O排放产生普遍的协同效应,但是对可溶性有机碳、总无机氮以及微生物量碳(MBC)等产生普遍的拮抗效应。该团队利用凋落物的化学成分计算出了六种不同的化学多样性指数。研究发现,不同的化学多样性指数与凋落物的混合效应之间均存在显著的相关性,综合多样......阅读全文

成都山地所在高寒土壤碳氮转化机制研究中取得进展

  凋落物分解是控制陆地生态系统中土壤碳氮循环的一个关键生态过程,以往研究大量集中在单一凋落物分解过程上。但是自然状态下的陆地生态系统往往是多物种的混合,由此产生的混合凋落物分解可能会呈现出协同效应、拮抗效应或加和效应。因此,凋落物多样性如何影响地下生态系统过程,尤其是土壤碳氮的生物地球化学循环过程

啮齿动物并未引起高寒草地土壤有机碳显著损失

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498497.shtm近日,兰州大学大气科学学院2018级本科生黄淼和青年研究员马磊等采用整合分析、蒙特卡洛重采样和升尺度等方法,结合跨土层的土壤有机碳和容重观测数据,在PNAS Nexus上发表题为《出乎

高寒荒漠和草原土壤固碳微生物的研究

  固碳微生物是一类与植物相似将大气CO2转化为有机质的微生物。土壤微生物固碳功能的重要性最近几年才逐渐被认识,但土壤固碳微生物群落特征、固碳潜力及其环境因子驱动机制尚未被认识。干旱半干旱生态系统约占全球陆地面积的41%,该生态系统植被生长受到包括土壤水分在内的多种环境因子限制,凸显土壤微生物固碳的

氮添加抑制青藏高原高寒沼泽草甸土壤细菌多样性

青藏高原草地景观。 张行勇 摄不同处理下土壤细菌门水平相对丰度。论文作者供图已有研究文献表明大气氮沉降水平的持续升高引发了诸多生态环境问题,如土壤酸化、改变土壤原有的氮磷平衡、降低生物多样性和凋落物分解,而青藏高原又是世界上中低纬度地区海拔最高、面积最大的多年冻土分布区、草地面积约为1.65×106

高寒灌丛土壤碳循环研究获进展

  近日,中国科学院成都生物研究所博士研究生王东在导师刘庆和尹华军的指导下,研究了青藏高原东缘窄叶鲜卑花高寒灌丛土壤碳收支对不同氮添加水平的响应。相关研究结果发表于《农业和森林气象学》期刊。  高寒灌丛是陆地生态系统的重要组成部分,由于高寒灌丛生态系统的特点以及研究历史等原因,与森林和草地相比,目前

植物所解析高寒草地土壤碳分解温度敏感性的调控机制

  土壤碳分解的温度敏感性表征土壤碳分解过程对温度的响应程度,通常用Q10来表示,即温度每增加10度土壤呼吸速率增加的倍数。这一参数的大小在一定程度上决定着陆地生态系统碳循环与气候变暖之间反馈关系的方向与强度,是陆地生态系统碳循环中的关键参数。因此,土壤碳分解的温度敏感性及其调控机制成为近20年来全

怎样检测土壤中总氮和有机碳

土壤样品样品从Lodi附近的PoValley的一个长期试验田中收集,pH为6.2的砂质土壤。比较了5种不同的轮作方式,分别代表了不同的作物强化程度的饲用作物体系:(1)1年连续的双作物轮作,意大利黑麦草(loliummultiflorumLam.) 青贮玉米(zeamaysL.);(2)3年轮作,意

作物秸秆氮影响土壤有机碳积累

  秸秆还田是提高土壤有机碳储量的重要农艺措施,秸秆降解是复杂的生物化学过程,其中间产物是土壤有机质的重要组分,这一过程受到秸秆化学组分、土壤微生物与土壤理化性质等因素的共同影响。秸秆碳氮向有机碳库的转化影响土壤有机碳的化学组分及土壤有机碳的稳定性。  目前,对秸秆碳氮影响土壤有机碳固存与稳定性的微

Picarro分析仪助力土壤碳氮循环研究

  农业与土壤科学将土壤作为一种可控的自然资源加以检验;土壤会影响植物的生长与发展,而植物则是食品和纤维的来源。土壤性状及相关农业活动可能会影响温室气体的浓度,后者也可能会影响前者。由于土壤在氮 (N) 和碳 (C) 等循环中发挥着不可或缺的作用,因此农业与土壤科学通常会寻求测量土壤通量,即土壤与大

青藏高原所高寒荒漠和草原土壤固碳微生物研究获进展

固碳微生物是一类与植物相似将大气CO2转化为有机质的微生物。土壤微生物固碳功能的重要性最近几年才逐渐被认识,但土壤固碳微生物群落特征、固碳潜力及其环境因子驱动机制尚未被认识。干旱半干旱生态系统约占全球陆地面积的41%,该生态系统植被生长受到包括土壤水分在内的多种环境因子限制,凸显土壤微生物固碳的重要

高寒草地土壤微生物群落构建及残体碳分布的研究

  作为生物地球化学循环的“引擎”,土壤微生物在调节土壤肥力、植物生长和气候变化等方面起到关键作用。作为土壤稳定碳库的重要组成部分,微生物残体碳占土壤有机碳的比例可达约50%以上。因此,阐明土壤微生物的群落构建机制及其残体碳的关键调控因素有助于探索土壤生态功能及其对全球变化的响应。目前,缺乏多营养级

高寒草地土壤微生物群落及残体碳分布研究获进展

中科院植物研究所研究员杨元合团队与合作者以青藏高原高寒草地为研究对象,基于样带调查,结合高通量测序、Null模型等手段,解析了不同营养级土壤生物群落的构建机制。相关研究成果于近日分别发表于《全球变化生物学》和《环境微生物学》。 作为生物地球化学循环的“引擎”,土壤微生物在调节土壤肥力、植物生长和

小型气象站各因子与土壤碳氮含量

一些农业小型气象站的 土壤碳和氮不减少随着土壤深度的增加,农业气象站点分布在辽宁的西部地区。辽宁位于西部丘陵地区,降雨量少,植被覆盖率,较少的水土流失严重,这可能是影 响土壤碳和氮的分布的主要原因。严重的土壤侵蚀面营养流失,恶化的物理和化学性质,土地生产力越来越低,所以土壤碳和氮含量相对较低。 小型

有机碳和硝态氮对土壤有何影响?

  凋落物和土壤有机碳是人工林土壤养分的主要来源,其分解过程对维持杉木人工林土壤质量及肥力具有重要意义。氮素是影响凋落物及土壤有机碳分解速率的重要控制因素,以往研究多将凋落物和土壤分开考虑,而凋落物和土壤是一个不可分割的完整系统,这个系统如何对氮素改变做出响应仍知之甚少。  中国科学院沈阳应用生态研

长期氮沉降对高寒草原温室气体排放研究中获进展

  1980年至2010以来,中国大气氮沉降以平均每年8kgNha-1的速度增加,氮沉降通过扰动土壤硝化和反硝化过程,进而影响主要温室气体氧化亚氮的排放。氧化亚氮是一种重要的温室气体,其百年尺度增温潜势分别是二氧化碳和甲烷的298倍和21倍,同时也是导致臭氧层破坏的主要原因之一。高寒草原,作为对全球

高寒草原氧化亚氮排放研究获进展

  氧化亚氮(N2O)是非碳型温室气体,在100年时间尺度上,其全球增温潜势(GWP)是二氧化碳(CO2)的近300倍。大气中,N2O的积累会破坏臭氧层,并导致温室效应。当前,全球尺度上,大气N2O浓度由270ppb增加到331ppb(1750-2018)。土壤是N2O的重要排放源,贡献了全球N2O

干旱半干旱区造林可有效增加土壤碳氮储量

   你信吗?在干旱半干旱区荒地植树造林,0到30厘米的表层土壤中,有机碳和全氮储量在造林后分别显著提升了131%和88%,荒地造林后土壤碳、氮储量的增幅要显著大于农田造林和草地造林。 5月3日,一项来自中科院新疆生态与地理研究所的研究得出这一结果。该所科研团队通过数据整合分析对此进行了评估,相

中国高寒湿地首次开展泥炭沼泽碳库调查

  记者7月26日从青海省林业厅获悉,目前该省已启动泥炭沼泽碳库调查,这也是中国高寒湿地首次开展泥炭沼泽碳库调查。  据中国科学院西北高原生物研究所研究员曹广民介绍,泥炭地是世界上分布最为广泛的一种湿地类型,占全球沼泽湿地面积的50%至70%,占全球陆地面积的3%,而它储存了全球30%的土壤碳。  

冻土区成全球气候变化响应“敏感区”

青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院副教授陈哲所在团队最新研究显示,多年冻土区不但成为全球气候变化响应的“敏感区”,同时也使该区域成为加剧全球变暖的重要“驱动机”。 现有研究表明,以泛北极地区和青藏高原为代表的多年冻土区面积,约占北半球陆地面积的四分之一。而在低温作用下,冻土发

高寒草地土壤微生物群落构建及残体碳分布研究新进展

  作为生物地球化学循环的“引擎”,土壤微生物在调节土壤肥力、植物生长和气候变化等方面起到关键作用。作为土壤稳定碳库的重要组成部分,微生物残体碳占土壤有机碳的比例可达约50%以上。因此,阐明土壤微生物的群落构建机制及其残体碳的关键调控因素有助于探索土壤生态功能及其对全球变化的响应。目前,缺乏多营养级

青藏高原高寒草原土壤真菌多样性研究取得进展

  土壤真菌多样性是地球上生物多样性的重要组成部分,它们不仅是植物残体和凋落物降解的“主力军”,而且通过共生或病原方式与植物形成极为密切的联系。先前的研究表明,从局域尺度到全球尺度,土壤真菌多样性与植物多样性的耦合关系并非一致,特别是在高寒生态系统真菌多样性与植物多样性、植物生产力的关系还不明确。 

根系/菌丝途径对土壤有机碳积累的贡献研究获进展

  土壤是森林生态系统最大的碳(C)汇,其C储量的微弱变化均对全球气候和C循环产生影响。相应地,森林土壤C汇功能维持与优化管理已成为缓解全球气候变化、实现碳中和的重要途径之一。作为链接植物-土壤的核心纽带,根系是吸收养分和水分的门户,并通过分泌、周转与菌根共生等一系列生命活动调控土壤C循环等关键过程

热带森林土壤碳释放对长期氮磷添加的响应

  每年有大量二氧化碳(CO2)从土壤中释放,主要来源于凋落物和土壤碳(C)的分解。养分有效性,尤其是氮(N)和磷(P)在凋落物和土壤碳分解中起重要作用。多数研究中仅单独探究土壤碳矿化或凋落物分解,同时探究在长期施肥条件下两者碳释放模式的研究较少,因此,了解其潜在机制对于减缓二氧化碳排放和气候变化十

研究揭示南亚热带森林土壤氮转化新进展

  热带和亚热带森林地区被认为是氧化亚氮(N2O)的主要自然排放源之一。在我国南亚热带地区,年降水分配不均以及持续高氮沉降的特点显著影响了土壤氮转化过程,从而潜在增加南亚热带森林土壤氮素的损失(淋溶和温室气体排放)。土壤氮转化包括氮矿化、硝化和反硝化过程,均由土壤微生物介导。然而,在全球变化背景下微

植物所等揭示湿地土壤碳对水位下降的响应机制

  湿地约占陆地表面积的5%至8%,其碳储量却达到陆地碳库的30%,是非常重要的土壤碳库。在气候变化和土地利用变化的影响下,全球约一半的湿地正受到干旱或退化的威胁。特别是人为排水或干旱造成的水位下降很可能将湿地由碳汇变成碳源。然而在野外观测中,土壤有机碳对湿地水位下降或干旱的响应并不一致,其机理亟待

冻融过程对青藏高原高寒草甸温室气体交换过程影响

  温室气体浓度升高引起的全球气候变暖是当今人类社会可持续发展面临的重大挑战。青藏高原既是全球变化的敏感区域,也是世界上低纬度冻土的集中分布区。春季土壤冻融交替是高原地区常见的自然现象,冻融交替不仅能够改变土壤的水热条件、理化性质,而且会显著影响温室气体地气界面交换过程。图:青藏高原典型高寒草甸甲烷

《科学通报》:高寒生态系统退化加速青藏高原碳流失

专家认为解决办法在于提高当地生物量和植被光合作用能力  气候变暖将导致土壤释放出大量的碳,碳排放又增强了全球变暖的趋势,从而形成恶性循环。青藏高原正是一个可能对气候变化产生影响的巨大碳库。我国科学家通过对青藏高原风火山地区高寒草地CO2排放通量的研究发现,随着退化程度的加剧,高寒草甸碳排放量逐渐提高

土壤氮转化功能微生物对季节降水变化响应研究获进展

  氮是生物体赖以生存的重要元素,也是导致环境污染的重要因子。参与土壤氮循环的功能微生物不仅是森林生态系统的重要组成部分,更是维持生态系统功能稳定性的内在驱动力。而降水季节变化同样影响着森林生态系统的构成及功能。研究森林土壤氮循环功能微生物对降水格局变化的响应,将为进一步研究森林生态系统功能的稳定性

高肥力农田土壤氮转化的同位素示踪研究获进展

  随着氮肥的大量施用,农田氮盈余逐年增加,其中在旱地土壤主要以硝态氮形态累积。硝态氮是氮淋失的主要形态,也是反硝化作用产生活性含氮气体的重要底物,因此农田高硝累积将对周围水体和大气环境造成危害。化肥和有机肥配合施用,被认为可以增加肥料氮的微生物固持,减少硝态氮在土壤的累积,缓解硝态氮累积带来的环境

土壤氮转化功能微生物对季节降水变化响应研究获进展

  氮是生物体赖以生存的重要元素,也是导致环境污染的重要因子。参与土壤氮循环的功能微生物不仅是森林生态系统的重要组成部分,更是维持生态系统功能稳定性的内在驱动力。而降水季节变化同样影响着森林生态系统的构成及功能。研究森林土壤氮循环功能微生物对降水格局变化的响应,将为进一步研究森林生态系统功能的稳定性