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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于不同土地利用变化的响应机制是什么,目前尚不十分清楚。 中国科学院武汉植物园土壤生态学学科组博士研究生张倩在研究员程晓莉的指导下,以丹江口库区荒地、农田、灌丛和森林为研究对象,测定不同土地利用方式下土壤中碳水解酶活性和氧化酶活性以及碳含量的变化。研究结果表明,植被恢复和耕种均显着提高了土壤的碳水解酶活性和碳氧化酶活性。造林地碳水解酶活性的增加与其较高的土壤可溶性有机碳含量以及易分解碳含量有关,而农田则与其较低的土壤碳氮比以及翻耕、施肥有关。农田土壤氧化酶活性显着高于造林地,这可能是由于其较高的惰性碳指数和较低的碳氮比造成的。同时农田......阅读全文

水稻土碳氮循环关键酶动力学特征获新进展

  在全球变暖大背景下,亚热带地区气候变化相比于其他地区更为明显。亚热带地区是水稻主产区之一,高强度的人为耕作干扰使水稻土物理化学生物特性与旱地土存在显著差异。已有研究表明水稻土是全球重要的碳汇,但升温造成温室气体(如CO2和CH4)排放增加,产生进一步的温室效应,这种正反馈作用不容忽视。  温度敏

土壤酶化学计量研究进展(二)

 土壤(A)和凋落物(B)胞外酶活性对氮沉降的响应 该文的通信作者Robert L. Sinsabaugh更是土壤酶活研究领域的领军人物,于08年在Ecology Letters上报道了全球尺度的土壤酶活化学计量研究成果(Robert L. Sinsabaugh, et al.,

固碳关键酶RubisCO酶活性提取研究获进展

  由中国科学院亚热带农业生态研究所副所长(主持工作)吴金水研究员领衔的农业生态过程方向研究团队近日在土壤微生物固碳关键酶RubisCO酶活性提取与测定方法研究方面取得了新进展。  卡尔文循环(Calvin–Benson–Bassham cycle)是光能自养生物和化能自养生物同化CO2的主要途径,

东北地理所揭示碱化草地多途径利用对土壤质量的影响

  土壤是最重要的自然资源之一,是人类赖以生存和发展的物质基础,其质量好坏直接关系到区域生态安全和社会经济的可持续发展。土地利用和管理对土壤中众多的生态过程都具有非常重要的影响,往往决定着土壤质量变化的程度和方向。作为一种极为敏感和脆弱的土壤资源,盐碱土受土地利用方式的影响远高于其它土壤类型。因此,

亚热带生态所揭示西南喀斯特土壤碳固定的影响因素

  土壤的固碳能力直接影响到全球碳平衡。最新研究表明,通过植被演替提升土壤固碳能力,能够有效地遏制全球气候变化。因此,了解植被演替各阶段的土壤碳固定的影响因素是十分必要的。  上世纪50年代末以来,我国西南喀斯特地区由于巨大的人口压力和政策等原因,植被受到了严重破坏。而自上世纪90年代国家重大生态工

自养微生物光合同化碳层次分布与传输研究获进展

  由中科院亚热带农业生态研究所主持工作副所长吴金水研究员领衔的农业生态过程方向研究团队近日在土壤自养微生物光合同化碳的层次分布与传输研究方面取得了新进展。   该团队在前期发现土壤微生物具有可观的碳同化能力的基础上,运用同位素连续标记技术结合分子生物学技术,对土壤自养微生物光合同化碳的层次分布与

华南植物园等在镉对土壤脱氢酶抑制机理研究中取得进展

  土壤酶是土壤的重要组成部分,已被国际经济合作和发展组织(OECD)和国际标准化组织(ISO)列为测试土壤污染物生态毒性的重要手段之一。然而,已有研究表明镉(Cd)对土壤酶活性存在激活、抑制、不变三种作用,且通过剂量-效应曲线得到的生态剂量值(ED)也存在较大的变幅。因此,亟需从更深层次揭示Cd对

研究揭示森林土壤碳积累的新机制

  中国科学院成都山地灾害与环境研究所副研究员常瑞英及合作者依托贡嘎山亚高山针叶林长期氮沉降实验平台,较为系统地阐述了三种机制在森林土壤碳积累中的作用,并基于观测结果提出新的机制认识。大气活性氮沉降增加是当前及未来我国所面临的主要环境问题之一。当前研究认为氮沉降增加可促进森林土壤碳积累,其解释机制可

根系C/P计量比影响水稻残根周际酶活的时空动态分布

  酶是土壤元素循环的动力。生态计量学理论指出,土壤酶的合成和分泌由微生物能量(C)、养分元素(N、P等)需求与环境供应之间的不平衡所导致。微生物生物量的C/N/P为42:6:1~60:7:1,而作为微生物的主要底物,土壤有机质(SOM)和植物残体的C/N/P分别为186:31:1和3000:46:

重要转基因作物对农田生态系统的影响实验材料与方法

   1)土壤理化性质及微生物数量测定    土壤微生物(细菌、真菌和放线菌)数量测定采用稀释平板法;土壤酶活性指标测定参照关松荫(1986)《土壤酶及其研究方法》的方法进行。土壤脲酶活性的测定采用苯酚钠比色法;土壤磷酸酶活性的测定采用磷酸苯二钠比色

研究揭示冻融作用下泥炭地二氧化碳的排放规律

  冻融循环是影响中高纬度地区碳循环的重要影响因素,尤其是在受全球变暖影响下的多年冻土区。然而,冻融作用对中高纬度多年冻土区泥炭地不同活动层土壤CO2的相关研究却很少,对于冻融期CO2排放机制并不是很明确。为此,中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地与全球变化学科组王娇月博士等人在宋长春研究员的带领

土地利用变化下土壤团聚体中氮循环研究获进展

  土壤氮(N)素的有效性是植物生长的主要制约因素,因而对陆地生态系统碳(C)收支平衡起着至关重要的作用。土地利用方式的改变,尤其是农田向人工造林地的转变能大幅增加土壤中有机C的储存,减缓温室效应。然而,随着人工造林下植被生物量的增加和有机C的固持,N素的限制作用越来越突出。未施肥土壤中90%以上的

土壤酶活性空间变异机理研究中取得进展

  土壤中的各种胞外酶能够催化土壤有机质的分解,对生态系统碳、氮、磷等养分循环过程起着重要的调控作用,其活性特征是评价土壤健康状况和微生物群落功能的有效指标。受环境异质性及其对外界环境敏感性的影响,土壤酶的活性在较小空间尺度上仍表现出高度的空间变异,然而其影响因素目前还不清楚。  中国科学院武汉植物

外源养分添加和土壤团聚体结构对微生物残体影响

  热带森林生态系统通常受磷的限制,氮沉降增加会加剧生态系统磷限制的程度,进而影响土壤碳循环过程。微生物残体不仅是土壤有机碳库的重要贡献来源,也可以通过土壤团聚体结构的调控间接影响土壤有机碳库的稳定性。但是关于土壤养分的可获得性、团聚体结构以及它们的交互作用如何影响微生物残体的积累及其对有机碳库的贡

454高通量测序-研究土壤微生物的新手段

在陆地生态系统中,在土壤中生活有数量庞大的微生物种群,包括原核微生物如细菌、蓝细菌、放线菌及超显微结构微生物, 以及真核生物如真菌、藻类( 蓝藻除外) 、地衣等。它们与植物和动物有着明确的分工,主要扮演“分解者”的角色,几乎参与土壤中一切生物和生物化学反应,担负着地球C、N、P、S 等物质循环

454高通量测序——研究土壤微生物的新手段

  在陆地生态系统中,在土壤中生活有数量庞大的微生物种群,包括原核微生物如细菌、蓝细菌、放线菌及超显微结构微生物, 以及真核生物如真菌、藻类( 蓝藻除外) 、地衣等。它们与植物和动物有着明确的分工,主要扮演“分解者”的角色,几乎参与土壤中一切生物和生物化学反应,担负着地球C、N、P、S 等物质循环的

亚热带生态所揭示不同活性碳输入量对土壤碳矿化的影响

  外源活性碳输入引起的土壤碳矿化激发效应,是影响全球土壤碳平衡的重要过程,其对土壤有机质(SOM)矿化的影响强度,甚至超过温度等环境因子。一般认为,激发效应的产生,是由于外源碳输入导致土壤微生物C-N计量学上的不平衡,驱使微生物加快分解SOM以获取更多的N——这称为“N-mining”假说。然而,

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

454高通量测序——研究土壤微生物的新手段(二)

二、高通量测序在土壤微生物研究中的应用 1.1 研究土壤微生物的物种多样性 微生物物种多样性主要从对微生物类群即细菌、真菌和放线菌这三大类群的数量及其比例组成来描述微生物多样性,或者按照微生物在生态系统中的作用将其划分成不同的功能群(function group),通过某

我国在半温带地区冬季土壤呼吸差异方面的研究取得进展

  碳的输入和输出之间的平衡决定着陆地生态系统的碳收支。冬季土壤呼吸在年碳收支中占有重要的作用,占年碳排放的3%-50%。温带森林生态系统是北半球最大的陆地碳汇,约占全球土壤碳储量的10%。尤其是在中国,人工林的占地面积达到6933万平方公顷,占所有森林面积的36%。这些人工林的冬季土壤呼吸可能会受

研究揭示湿地土壤碳对水位下降响应机制

  近日,中国科学院植物研究所冯晓娟研究组与北京大学教授贺金生团队合作,利用海北站高寒湿地中宇宙水位控制实验,结合分子有机地球化学手段,对湿地水位下降过程中铁氧化还原转化过程对土壤有机碳动态的调控机理展开研究。  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。

土壤修复市场前景广阔 土壤酸化改良亦是热点

2015年的土壤污染调查显示,我国严重土壤污染区就达320个,约548万公顷。此外,我国至少还有近3000万公顷的污染土地,包括接近2000万公顷耕地受重金属污染,500万公顷土地受石油污染,200万公顷土地受矿区污染,5万公顷土地受固体废弃堆放污染。  针对目前的土壤污染现状,国家的相关政策也相继

使用土壤温湿度仪对农作物生长发育进行改善

许多科学成果证实了土壤温度以及水分对植物芽期的生理机构是有影响的,这些影响具体到: 1.土壤温度是直接或间接影响植物生长和发育的重要环境因子。许多生理过程(如气孔导度、蒸腾、养分传输和二氧化碳的吸收)都与温度密切相关,在这些生理过程中,土壤水分含量也同样是直接影响着这个量的变化的,土壤水分温度的监测

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

使用土壤温湿度仪对农作物生长发育进行改善

许多科学成果证实了土壤温度以及水分对植物芽期的生理机构是有影响的,这些影响具体到:   1.土壤温度是直接或间接影响植物生长和发育的重要环境因子。许多生理过程(如气孔导度、蒸腾、养分传输和二氧化碳的吸收)都与温度密切相关,在这些生理过程中,土壤水分含量也同样是直接影响着这个量的变化的,土壤

亚高山针叶林土壤对气候变化响应研究取得新进展

  土壤是森林生态系统的主要组成部分,对气候变化的响应可能潜在的影响森林生态系统的物质循环过程。土地利用变化深刻影响着土壤生态系统物理化学特征。再造林是青藏高原东缘亚高山区域一个重要林业实践活动。因此,再造林活动不仅影响土壤物理化学特性,而且可能进一步影响森林土壤对未来气候变化响应的方

影响光合作用的因素

植物的光合作用受内外因素的影响,而衡量内外因素对光合作用影响程度的常用指标是光合速率(photosynthetic rate)。一、光合速率及表示单位 光合速率通常是指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量,也可用单位时间、单位叶面积上的干物质积累量来表示。常用单位有:μmol CO2

提高土壤肥力的四个有效方法

提高土壤肥力的四个有效方法生长在地面上的植物及根系、土壤、土壤生物相互依存、相互作用构成了土壤的生态系统。土壤生物是土 壤生物系统中及其重要和最为活跃的部分,在土壤养分转化循环、系统稳定性和抗干扰能力,以及土壤可持续生产力中占据主导地位。土壤生物及其过程一旦受到严 重干扰和损害,土壤养分转换循环的生

亚热带生态所发现土壤微界面有机质层增厚证据

  长期以来,有机质在土壤和沉积物中长期保护机制被广泛研究。但由于土壤的复杂性,科学家主要基于传统的组分提取方法进行土壤有机质研究,并提出不同的有机质保护机制。在这些稳定性机制中,有机质的物理化学机制和生物保存机制间存在争议。科学家通过生物标志物和同位素追踪技术,发现微生物能产生多种且稳定的有机质,

华中农大张吉斌组等获得高质量水虻基因组图谱

  水虻基因组图谱和肠道微生物组降解规律获解析  近日,华中农业大学生命科学技术学院张吉斌教授课题组与上海植物生理研究所黄勇平研究员课题组合作,对武汉亮斑扁角水虻纯化10代的品系进行了全基因组测序,获得了高质量水虻基因组图谱,并对水虻转化不同有机废弃物的肠道微生物组进行分析,揭示了水虻能在畜禽粪污等