沈阳生态所根际激发效应研究获进展

根际激发效应(Rhizosphere priming effect)是指根际活动造成土壤有机质分解速率改变的现象,被认为是调控土壤碳氮循环的重要机制之一。目前,科研人员对根际激发效应开展了大量研究,发现激发效应可使土壤有机质分解速率降低50%或增加3.8倍,与温度、水分因子对土壤碳释放的影响程度相当。然而,这些研究结果还相对零散,限制了人们对根际激发效应的理解和应用。 中国科学院沈阳应用生态研究所地下生态过程学科组霍常富及其合作者,在研究员程维信的带领下,利用数据综合分析(Meta-analysis)的方法,对31篇有关根际激发效应的文献,进行了系统总结。研究结果表明:1)根际激发效应可使土壤有机质分解速率平均增加59%;2)激发强度受植物种类显著影响,木本>草本>农作物;3)土壤质地越细激发越强;4)激发强度与植物地上生物量显著正相关,而与根系生物量无相关性;5)根际激发效应与栽植时间显著正相关,意味着根际激......阅读全文

沈阳生态所根际激发效应研究获进展

  根际激发效应(Rhizosphere priming effect)是指根际活动造成土壤有机质分解速率改变的现象,被认为是调控土壤碳氮循环的重要机制之一。目前,科研人员对根际激发效应开展了大量研究,发现激发效应可使土壤有机质分解速率降低50%或增加3.8倍,与温度、水分因子对土壤碳释放的影响程度

沈阳生态所土壤碳氮矿化的根际激发机制研究取得进展

  森林生态系统占有全球陆地生物圈45%的碳,其中大约有383Pg以有机碳的形式储存于森林土壤有机质。因此,森林土壤有机质矿化在减缓全球CO2浓度升高方面起着重要作用。越来越多的研究表明,根际激发效应显著影响土壤有机质分解和养分(尤其是氮)循环。根际激发效应最高可使土壤有机质分解速率加快近4倍,足以

沈阳生态所揭示团聚体周转动态与根际激发效应的关联

  根系既能驱动土壤团聚体周转(aggregate turnover),在团聚体的形成(formation)和破碎(breakdown)过程中调控土壤有机碳的稳定和分解,也能驱动根系-土壤互作,产生根际激发效应(rhizosphere priming effect,RPE)。然而,受限于方法,二者间

沈阳生态所等揭示碳氮磷互作影响根际激发效应机制

  根际激发效应(RPE)是土壤有机质周转和养分循环的主要驱动力,揭示其影响因素以及发生机制对于理解全球碳循环至关重要。根际激发效应不仅影响土壤养分有效性,而且受到土壤养分有效性的调控。与氮的有效性相比,很少有研究关注磷的有效性对根际激发效应的影响,而且磷和氮对根际激发效应的互作机制有待进一步阐明。

树种种间差异影响根际激发效应

  日前,中科院沈阳应用生态研究所地下生态过程研究团队以我国人工林种植面积较大,菌根类型、生长速率、细根属性等均有显著差异的杉木,以及日本落叶松和水曲柳为研究对象,采用13C和15N示踪技术,同时监测了土壤有机碳、氮矿化作用。相关研究成果发表在《新植物学家》上。  森林土壤有机质矿化在减缓全球CO2

养分平衡调控土壤激发效应的微生物机制获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509669.shtm近日,中国科学院华南植物园研究员刘占锋团队联合中国科学院院士、中国科学院生态环境研究中心主任朱永官等合作者,研究揭示了养分平衡调控土壤激发效应的微生物机制。相关成果在线发表于《国际微

沈阳生态所举办2021“应用生态学论坛”

   为进一步加强国内外学术交流,扩展科研人员知识面,提高研究所人员整体科学研究水平,2021年10月21日科技处组织的第四期“应用生态学论坛”开讲了。本次论坛邀请的专家是中国科学院东北地理与农业生态研究所张兴义研究员。共有30多名科研人员及研究生参加了此次活动。科技处副处长刘丽主持活动。   围绕

沈阳生态所在森林细根分解研究中取得进展

  凋落物分解在维持森林生态系统生产力、碳储量及群落演替等方面具有不可替代的作用和地位。自德国学者Ebermayer首次报道森林凋落物研究成果以来,有关凋落物的研究逐渐增多,迄今已成为森林生态系统定位监测中必不可少的内容。然而,长期以来国内外学者均较为关注叶片分解的研究,而忽视了根系分解。越来越多的

超高分辨率质谱分析揭示土壤修复中的碳激发效应

  广东省科学院测试分析研究所(中国广州分析测试中心)研究员郭鹏然团队与生态环境部华南环境科学研究所研究员陈志良团队合作,基于土壤水溶性溶解有机物关键组分鉴定,揭示了土壤植物修复中使用螯合剂所引发的强烈土壤碳激发效应,这一效应加快了土壤有机碳库周转速率。相关成果近日发表于《环境研究》(Environ

根际pH的显色测定实验

实验方法原理本方法是利用pH指示剂在不同酸碱度条件下变色的特点,测试根际pH的变化。将pH指示剂加入到具有一定营养条件下的琼脂溶胶中,组成琼脂-指示剂混合液。植物根系可直接利用其作为介质生长。由于根系的吸收和溢泌等生理活动,使根际pH不同于原介质,由此产生不同的显色反应。对照标准pH变色范围,可以确

根际pH的显色测定实验

实验方法原理本方法是利用pH指示剂在不同酸碱度条件下变色的特点,测试根际pH的变化。将pH指示剂加入到具有一定营养条件下的琼脂溶胶中,组成琼脂-指示剂混合液。植物根系可直接利用其作为介质生长。由于根系的吸收和溢泌等生理活动,使根际pH不同于原介质,由此产生不同的显色反应。对照标准pH变色范围,可以确

根际pH的显色测定实验

实验方法原理 本方法是利用pH指示剂在不同酸碱度条件下变色的特点,测试根际pH的变化。将pH指示剂加入到具有一定营养条件下的琼脂溶胶中,组成琼脂-指示剂混合液。植物根系可直接利用其作为介质生长。由于根系的吸收和溢泌等生理活动,使根际pH不同于原介质,由此产生不同的显色反应。对照标准pH变色范围,可以

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

亚热带生态所发现水稻根际酶活性时空动态稳定机制

  由中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水领衔的农业生态过程方向研究团队近日于水稻根际酶活时空动态稳定机制及其对温度和水稻生长的响应研究取得新进展。  根际是土壤微生物活动最为重要的“热区”,是土壤-微生物-植物根系之间互相作用关系最为密集的区域。尽管根际的生物化学过程非常活跃,但持续高效的物

沈阳市副市长姜军一行调研沈阳生态所

  11月1日,沈阳市副市长姜军率沈阳市科技局、发改委、财政局、人社局、规划局、编办等单位负责同志14人到中国科学院沈阳应用生态研究所调研科技工作,沈阳生态所所长韩兴国、党委书记姬兰柱及各部门负责人等接待到访客人。   韩兴国对姜军一行到来表示欢迎。他说,多年来研究所与沈阳市各级部门

版纳植物园揭示亚热带森林根际活动和凋落物分解交互作用

  在全球变化的背景下,碳循环研究一直都是热点,土壤是陆地生态系统中最大的有机碳库,土壤中CO2排放到空气的过程叫土壤呼吸(总呼吸),而土壤呼吸包含许多组分,其中对大气CO2浓度有贡献的是土壤有机质(SOM)的排放,而SOM排放很难被区分开。传统的区分方法忽略了根和凋落物的激发效应,会低估SOM在土

沈阳生态所研究揭示光降解驱动凋落物分解

近日,中国科学院沈阳应用生态研究所(以下简称“沈阳生态所”)研究团队在陆地生态系统光降解研究领域取得了一系列重要进展。相关成果分别发表在《生态过程》《林业研究》和《应用生态学报》上,揭示了光降解在凋落物分解及碳循环中的关键作用,为全球气候变化背景下的陆地生态系统碳循环研究提供了新的理论依据。近年来,

沈阳生态所等在光降解研究方面取得进展

  陆地生态系统碳循环内部机制及关键过程对气候变化的响应,是当前全球气候变化研究的核心问题。凋落物分解决定着碳的存储和周转,是陆地生态系统物质循环的关键环节。虽然凋落物分解被广泛认为是一个由温度和水分驱动的微生物酶过程,但以该理论为基础的生物地球化学模型,一直系统性地低估了全球碳周转速率,自然界中还

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

多环芳烃的微生物降解机制方面取得新进展

  多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的植物修复依赖于根际区植物和微生物的相互作用,根际对PAHs修复的效应归因于根际环境可以提高土壤微生物的生物量、活性和多样性等。研究PAHs降解的关键基因——双加氧酶(RHDα)基因可以为微生物对PAHs的响应

植物根际微生物组与根功能属性双向互作

  不同植物种类,甚至同一物种的不同基因型,在根属性的表达模式及根际微生物群落的组装方式上均存在显著的种间或种内差异。然而,根际微生物组如何与根功能属性协同作用,进而共同提升植物健康和地下资源获取效率,已成为植物营养学,根际生态学和微生物等多学科交叉关注的研究前沿。  根际微生物与根功能属性互作的双

东北地理所推演Karrikin信号途径调控根际微生物组的模式

  微生物组能够提升作物生产力,利用微生物组服务作物生长和抗逆是当前农业的发展趋势。作物如何实现对根际微生物组的有效调控,是当前迫切需要回答的科学问题。对此,中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土区农业生态重点实验室土壤微生物研究员田春杰团队开展研究。  Karrikin(KAR)是燃烧植物释放的一

南京土壤所揭示长期施肥抑制根际微生物固氮的作用机制

  生物固氮是地球上最重要的生态过程之一,在农田生态系统中,作物总生物量中大约24%的氮来源于微生物的非共生固氮过程。根际是农田土壤中微生物最为活跃的区域,根际中固氮微生物群落与作物的生长息息相关。然而,长期以来,大量化肥及有机物料的投入大大降低了农田土壤微生物的固氮作用。近年来,土壤固氮功能微生物

揭示热带森林树种根围和根际间根球囊霉素对土壤碳影响

  土壤是陆地生态系统的重要组成部分,直接贡献了诸多生态服务功能,例如:净初级生产力、气候和水分调节、养分循环与碳固存等,这些服务功能的效益取决于地上植物群落以及地下土壤微生物多功能性的发挥程度。因此,对地下土壤微生物过程的深入认知有助于制定合理有效的土地利用和管理措施、充分发挥生态系统的服务功能。

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。 

沈阳生态所揭示东北次生林主要树种氮吸收特性

  氮供应往往是限制森林生态系统生产力的重要因素。植物可利用土壤中的铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、某些自由氨基酸以及一些可溶性小分子有机含氮化合物,然而植物并非均等利用以上氮形态。总的来说,目前有关森林植物对氮吸收的特性还不清楚,了解我国东北典型次生林优势树种氮利用特点是在氮沉降升

沈阳生态所N循环对全球变暖的响应研究获进展

  气候变暖使空气和土壤温度持续升高,继而会通过提高土壤微生物活性等方式对陆地生态系统的N库变化和N素转化速率产生重要影响。一方面可能增加土壤中无机氮的有效性而提高植物生产力;另一方面会加大N的淋溶损失和N2O等气体损失产生负面的生态环境效应。原位增温被认为是目前能够较好地模拟气候变暖

水稻根际沉积碳的输入和土壤固持对施氮的响应研究

  水稻根际沉积碳是稻田土壤有机质的重要来源,在土壤有机碳的固持与周转过程中发挥重要作用,但由于其代谢周转快,具有复杂性和多变性,尽管已有一些研究,但还不十分清楚这部分碳的命运。  根际沉积碳的输入受作物生长时期和施肥(如施氮)的影响较大。然而,不同生育期的碳同位素标记的估算有可能使光合碳(通过根际

根际微生物可帮助植物抵御环境恶化

  气候变化正在改变植物的生长和发育机制,也成为生态环境科学研究的一个重要课题。  近日,浙江工业大学环境学院教授钱海丰课题组和中科院城市环境研究所研究员朱永官等合作者在Microbiome发表了最新研究成果,解析了根际微生物影响植物的生长、发育的重要机制。  此前的相关研究并没有将植物微生物群,特

根际菌群移植成功:构筑植物免疫新防线

  近日,《自然》集团旗下的ISME Communications在线发表南京农业大学资源与环境科学学院沈其荣院士团队LorMe实验室的最新研究成果。该研究通过田间原位试验、根际微生物组分析和宏培养学等研究,揭示“根际菌群移植”可增强作物抵御土传青枯菌的根际微生态过程与机制。研究发现,供体和受体植物