微生物驱动的土壤有机碳分解研究新进展

微生物是土壤有机碳矿化过程的驱动者,微生物个体的活性将直接影响土壤碳的周转速率。研究发现,全球变暖会促进土壤有机碳的释放,可能的原因是升温增加了土壤微生物的活性、改变了土壤微生物群落结构,进而加速了有机碳的分解。但是,由于土壤微生物具有个体小、数量多和功能复杂等特征,如何量化升温后土壤微生物个体水平上的功能变化,建立微生物的功能与土壤碳循环过程间的关系一直是学者面临的难题。 稳定性同位素核酸探针技术(SIP)将稳定性同位素示踪和分子生物学方法相结合,能够在复杂的环境中分析微米尺度下微生物的生理特性,以此获取参与土壤物质转化的功能微生物信息。2000年,英国科学家J. Colin Murrell实验室首次完成了13C-SIP实验(Murrell et al. 2000, Nature),开拓了稳定性同位素示踪微生物基因组的研究领域。但这种SIP技术只能定性指示哪些微生物参与某个特定的物质循环过程,不能量化这些微生物对物质循环......阅读全文

微生物驱动的土壤有机碳分解研究获进展

  微生物是土壤有机碳矿化过程的驱动者,微生物个体的活性将直接影响土壤碳的周转速率。研究发现,全球变暖会促进土壤有机碳的释放,可能的原因是升温增加了土壤微生物的活性、改变了土壤微生物群落结构,进而加速了有机碳的分解。但是,由于土壤微生物具有个体小、数量多和功能复杂等特征,如何量化升温后土壤微生物个体

微生物驱动的土壤有机碳分解研究新进展

  微生物是土壤有机碳矿化过程的驱动者,微生物个体的活性将直接影响土壤碳的周转速率。研究发现,全球变暖会促进土壤有机碳的释放,可能的原因是升温增加了土壤微生物的活性、改变了土壤微生物群落结构,进而加速了有机碳的分解。但是,由于土壤微生物具有个体小、数量多和功能复杂等特征,如何量化升温后土壤微生物个体

成都生物所发现土壤有机碳分解温度敏感性调控因素

  土壤碳作为陆地生态系统最大的碳库,其变化调控着全球碳循环、大气CO2水平,以及全球气候。而土壤有机碳(SOC)分解其本身是温度敏感的,土壤变暖而增加SOC的分解是气候变化重要的正反馈。因为SOC分解的温度敏感性(Q10)影响了科学家对气候变化对土壤有机碳库影响的预测,因此在地球系统模型中准确加入

华南植物园验证微生物对土壤碳分解的调控作用

  了解微生物对土壤碳循环的调控机制有利于人们更好地理解全球环境变化下土壤碳的动态变化情况。然而,大多数的土壤碳模型缺乏对微生物的参数控制并且缺乏长期野外观测数据的验证。   中国科学院华南植物园鼎湖山站副研究员黄文娟在美国橡树岭国家实验室开展合作研究期间,与华南植物园研究员周国逸等及美国王纲胜博士

生态所揭示野外氮沉降对土壤有机碳分解激发效应的影响

  土壤激发效应是指由有机物质加入所引起的土壤有机质分解在短期内剧烈改变的现象。激发效应能够调控土壤碳氮周转的速度,并影响植物、土壤微生物等对养分的获取和竞争,维持生态系统各组分间的养分平衡。作为全球变化的主要方面之一,日益严重的氮沉降对陆地生态系统的碳循环产生了巨大的影响,这其中也包括激发效应。然

土壤有机碳分解温度敏感性的根际效应研究中获进展

  根际土壤是植物和土壤相互作用的微生物代谢热点区域,其性质与非根际土的差异通常称为根际效应(Rhizosphere effects, REs)。根际土壤有机碳分解在驱动森林生态系统碳循环方面发挥重要作用,但在全球变暖背景下,人们关于根际土壤如何响应气温升高的即温度敏感性(Q10)的认知十分有限。 

碳和磷在土壤有机质分解中如何互动?这篇文章解释了

  磷是植物生长必须的矿质营养。为了满足作物生长需求,人类大量开采磷矿,在生产中大量使用磷肥,不仅造成不可再生资源的浪费,也容易引起水体污染等环境问题。加强作物自身磷高效利用成为农业可持续发展的重要措施。低磷条件下植物不同磷获取策略驱动土壤有机质周转流程图。橘色、黑色和黄色箭头分别代表:i)通过破坏

土壤有机碳形成的微生物学机制研究取得进展

  微生物是土壤碳循环的重要驱动者,一方面微生物通过分解土壤有机质获得自身生长所需要的养分和能量,另一方面微生物死亡后,其残留物是土壤有机碳的重要组成部分。近年来,关于微生物死亡残留物与土壤有机碳关系的研究逐渐增多,但是,对微生物自身的生理属性是否影响微生物死亡残留物量,如何构建活体微生物、微生物死

微生物残体对森林土壤有机碳贡献研究获进展

  土壤微生物残体是微生物合成代谢和反复积累形成的难分解有机物,被认为它也是土壤有机碳库,尤其是稳定有机碳库的重要组成部分,在森林土壤有机碳固存和维持森林碳汇功能等方面发挥重要作用。然而,土壤细菌残体和真菌残体对土壤有机碳贡献的空间分布格局及其背后驱动机制尚不明确。  鉴于此,沈阳生态所人工林生态组

微生物修复土壤低碳环保

  一块被污染过的土地是否只能惨遭遗弃?或许不用那么悲观。自然界最重要的污染物分解者——微生物已逐步被运用到治理土地污染中。  日前,在中国高科技产业研究会主办的新闻发布会上,土壤修复专家、北京三色微谷集团董事长王立平说,应用他们研发的“三色原菌剂”,可针对性改良因长期使用化肥、农药造成的土地板结,

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

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

我国稻田和旱地土壤总有机碳的微生物代谢特征研究获进展

  稻田是我国常见的农田类型,通常比相邻旱地具有更高的土壤有机碳和微生物残体碳含量。然而,稻田和旱地土壤有机碳的微生物代谢特征尚不清楚。因此,解析土壤微生物碳代谢对土地利用方式的响应,对设计适当的农田管理措施以提高土壤固碳能力至关重要。  中国科学院亚热带农业生态研究所流域农业环境研究中心研究员吴金

森林土壤的“激发效应”与有机碳平衡

  由于全球变暖和二氧化碳浓度增加,植物可能提高向地下土壤的碳输入,而这种输入的增加可能影响土壤中原来固持的有机碳释放,形成“激发效应”,但具体的变化规律并不十分清楚。中科院西双版纳热带植物园博士研究生乔娜和副研究员Douglas Allen Schaefer与中科院地理所、德国哥廷根大学相

土壤水溶性有机碳的具体测定方法

  土壤水溶性有机碳的具体测定方法:  1.称过2mm筛的风干土样10g,  2.按水土比2:1添加蒸馏水,  3.在25℃下恒温振荡30min后,用0.45μm滤膜抽滤,  4.滤液直接在TOC-1020A有机碳分析仪测定。  各种有机质的测定方法  (1)活性有机碳(CL):高锰酸钾氧化法。秤取

土壤中亲水和疏水性有机碳矿化与激发效应的微生物机制

  土壤可溶性有机质是土壤有机碳分解矿化的重要中间形态,也是微生物主要的能量来源。将可溶性有机质区分为亲水性和疏水性两类不同性质的化合物,有助于阐明土壤有机质的微生物分解机制。  近期,中国科学院亚热带农业生态研究所研究员苏以荣团队以13C-标记秸秆中提取的亲水、疏水可溶性有机碳为材料,研究了亲水、

森林土壤有机碳积累机制研究获进展

   中国科学院华南植物园鼎湖山站博士熊鑫在教授周国逸和研究员张德强指导下,在森林土壤有机碳积累机制研究中取得新进展,首次提出凋落物分解过程中的产物去向,而非凋落物产量,决定了土壤有机碳的赋存状态;高质量的凋落物其分解产物向土壤转移的比例更高。相关研究近日发表于《应用生态学杂志》。  土壤有机碳来源

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

土壤有机碳不同测定方法的比较和选用

关于土壤有机碳的测定,有关文献中介绍很多,根据目的要求和实验室条件可选用不同方法。经典测定的方法有干烧法(高温电炉灼烧)或湿烧法(重铬酸钾氧化),放出的CO2,一般用苏打石灰吸收称重,或用标准氢氧化钡溶液吸收,再用标准酸滴定。用上述方法测定土壤有机碳时,也包括土壤中各元素态碳及无机碳酸盐。因此,在测

喀斯特土壤碳固定微生物调控机制获揭示

在高强度耕作扰动向大规模植被恢复转变背景下,我国西南喀斯特地区成为全球变绿的“热点区”,植被碳汇能力显著提升。但土壤碳固定效应及驱动机制还缺乏充分认识,制约后期重大生态工程深入实施及土壤固碳增汇目标的实现。喀斯特植被恢复驱动的土壤碳汇效应及微生物调控机制与非喀斯特区域是否存在区别,尚缺乏深入研究。中

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

土壤有机碳恒温加热器使用注意事项

1、插入温度计时要注意小心轻放,以免破碎,达到工作温度后,可将温度计取出。2、具塞消解玻璃管需开塞放入恒温加热器的加热孔中。3、加热消解完毕后,建议将消解管置于试管架中自然冷却,若水浴冷却,消解管有炸裂风险。4、严禁腐蚀性物质洒落到加热器上。5、开盖检修仪器时,应断开电源。6、温控表请勿超过200℃

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

土壤铁矿物结合态有机碳库研究获进展

广东省农业科学院农业资源与环境研究所土壤环境研究室在土壤铁矿物结合态有机碳库研究方面取得新进展。近日,相关成果分别发表于国际学术期刊Science of the Total Environment和Journal of Soils and Sediments。论文第一作者、广东省农业科学院农业资源与

稻田土壤碳铁复合物对有机碳保护效应与机制研究获进展

南方稻田土壤富含铁矿物。有研究强调碳铁耦合对土壤有机碳长期储存和稳定的重要性,而由于碳铁复合物难以从土壤中分离,其对土壤有机碳的保护机制认识尚不清楚。  中国科学院亚热带农业生态研究所吴金水研究团队以2线水铁矿、6线水铁矿(分别代表无定型和晶型铁矿物)及13C-葡萄糖为原料制备了四种碳铁复合物(包括

土地利用变化对土壤碳分解酶活性的影响研究取得进展

  土壤是陆地生态系统中最重要的碳库,而由微生物驱动的有机碳分解对全球碳循环具有重要影响。土壤微生物主要通过其分泌的胞外酶参与土壤的碳循环。土地利用变化导致土壤有机质的质量和数量以及土壤理化特性的改变,这些都会导致生态系统中土壤微生物群落的变化,从而影响其分泌的胞外酶活性。然而土壤碳循环相关酶活性对

沈阳生态所在微生物残留物的矿物保护机制方面取得进展

  微生物是土壤有机质分解和转化的重要驱动者,微生物通过分解有机质以获得自身生长所需的养分和能量,在微生物死亡后形成的残留物也是土壤有机质的重要来源。目前关于微生物残留物在土壤中的稳定机制尚不清楚,影响了人们对土壤有机质动态的准确预测。  基于此,中国科学院沈阳应用生态研究所研究团队通过13C15N

微生物残留物的矿物保护机制方面获进展

  微生物是土壤有机质分解和转化的重要驱动者,微生物通过分解有机质以获得自身生长所需的养分和能量,在微生物死亡后形成的残留物也是土壤有机质的重要来源。目前关于微生物残留物在土壤中的稳定机制尚不清楚,影响了人们对土壤有机质动态的准确预测。  基于此,中国科学院沈阳应用生态研究所研究团队通过13C15N

研究实现胶体量子点在液体中的放大自发辐射

  微生物是土壤有机质分解和转化的重要驱动者,微生物通过分解有机质以获得自身生长所需的养分和能量,在微生物死亡后形成的残留物也是土壤有机质的重要来源。目前关于微生物残留物在土壤中的稳定机制尚不清楚,影响了人们对土壤有机质动态的准确预测。  基于此,中国科学院沈阳应用生态研究所研究团队通过13C15N

影响土壤有机质转化的因素简介

  土壤有机质转化过程中,无论是矿质化过程还是腐殖化过程,都是在微生物直接参与下进行的。因此,有机质的分解和周转都必须受微生物的制约。凡能影响微生物生命活动及其生理作用的一切因素都会影响有机质的分解和周转。这些因素可概括为以下两个方面。  有机残体的物理状态和化学组成  1、有机残体本身的物理状态 

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