土壤氮转化功能微生物对季节降水变化响应研究取得进展

季节降水变化日趋严峻,亚热带森林生态系统功能和组成受到了严重的威胁。氮素是生物体赖以生存的大量元素之一,也是导致环境污染的重要因子。因此,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。研究亚热带森林土壤氮循环功能微生物对降水格局变化的响应,将为进一步研究该生态系统功能的稳定性提供有力的依据。图1. 季节降水格局变化下,土壤氮转化速率、可溶性有机碳(DOC)、铵态氮含量以其耐力指数(resistance index)的变化。ED: 延长干季、湿季更湿处理;DD: 干季更干、湿季更湿处理;Precip-reduct: 减少降水;Precip-add: 增加降水。图2. 季节降水格局变化下,土壤硝化、反硝化功能基因丰度及其耐力指数(resistance index)的变化。Archaeal amoA: 氨氧化古菌的氨单加氧酶基因;nirK, nirS: 亚硝酸还......阅读全文

热带森林生态系统氮循环研究方面取得新进展

  植物叶片同位素15N自然丰度值(δ15N)受氮循环的多个过程及相互作用的影响,能够综合反映生态系统氮循环的特征,如开放程度和可利用N状态。大量研究发现,热带和亚热带相对于温带和北方森林氮更为富足,其生态系统氮周转和循环较快。热带亚热带森林植物叶片和土壤δ15N比温带森林的较高的研究结果也支持这一

研究发现大气氮沉降影响亚热带森林生态系统硅循环

中国科学院华南植物园研究员旷远文团队依托生态中心建立的“林冠、林下氮添加模拟大气氮沉降”野外控制实验平台,研究发现了大气氮沉降影响亚热带森林生态系统硅循环。相关成果近日在线发表于《植物与土壤》(Plant and Soil)。硅是地壳中第二丰富的元素,有利于植物生长、防御,且与陆地生态系统碳循环紧密

研究发现大气氮沉降影响亚热带森林生态系统硅循环

中国科学院华南植物园研究员旷远文团队依托生态中心建立的“林冠、林下氮添加模拟大气氮沉降”野外控制实验平台,研究发现了大气氮沉降影响亚热带森林生态系统硅循环。相关成果近日在线发表于《植物与土壤》(Plant and Soil)。硅是地壳中第二丰富的元素,有利于植物生长、防御,且与陆地生态系统碳循环紧密

氮循环的概念

氮循环(Nitrogen Cycle)是描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程的生态系统的物质循环。氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,全球每年通过人类活动新增的“活性”氮导致全球氮循环严重失衡,并引起水体的富营养化、水体酸化、温室气体排放等一系列环境问题。

陆地生态系统土壤碳氮循环对全球变化的响应研究获进展

  为了揭示全球变暖对土壤碳氮循环的影响,中科院武汉植物园系统生态学学科组程晓莉研究员与美国Oklahoma大学的骆亦其教授等开展了对此项目的合作研究,运用土壤分馏(soil fractionation)和碳氮稳定同位素方法(δ13C,δ15N),研究9年控制加温对北美高草草原土壤有机

关于氮循环的氮的相关介绍

  氮(N)是天然湿地生态系统中最重要的组成成分和一种重要的生态影响因子,其主要来源有径流输入、大气沉降和生物固氮。天然湿地中N的迁移和转化主要发生在湿地演替带,演替带是生物地球化学活动比较强烈的缓冲区,常被视为湿地的N源、N汇和N转化器。演替带中N衰减主要是通过反硝化、厌氧氨氧化和湿地植被吸收等方

关于氮循环的定义介绍

  氮循环是指氮在自然界中的循环转化过程,是生物圈内基本的物质循环之一,如大气中的氮经微生物等作用而进入土壤,为动植物所利用,最终又在微生物的参与下返回大气中,如此反复循环,以至无穷。  构成陆地生态系统氮循环的主要环节是:生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。  植物吸收

森林生态系统在碳循环中的作用

     森林生态系统在碳循环中的作用从人类认识到温室气体尤其是二氧化碳浓度的升高会使全球气温变暖,从而带来一系列严重生态环境问题时,就展开了对碳素循环的研究。而森林生态系统作为吸收二氧化碳释放氧气的一个大碳汇,在碳循环中起着非常重要的作用。全球森林面积为41.61亿公顷,其中热带、温带、寒带分别占

循环生态系统为新星诞生提供“粮食”

一方面,随着恒星形成和星系中央超大质量黑洞吸积物质,超新星爆发、活动星系核反馈活动等星系中的高能活动会将星系中的重元素物质抛射到大尺度环境系统中,形成星系外流。另一方面,在暗物质晕强大的引力作用下,星际空间的气体会源源不断地回流入星系内,也就是星系内流。因此在一系列相互作用下,星系、气体以及它们的暗

简述氮循环的重要性

  氮是植物营养的三要素之一,也是人和动物的营养物质成分,空气中的气体四分之三是氮气,但氮的存在形式多样,它们的转换和利用都很复杂。我们常见的是化学合成肥料氮,它们进入农田后,一部分与进入土壤中的动植物残体及人和动物的排泄物中的氮一起,经历由微生物驱动的各种转化过程,形成多种含氮气体。其中有些可直接

地理资源所生态系统碳循环研究取得进展

  目前,有关碳循环的研究主要集中在植被生态系统的碳储量及对各种气候情景的预测。但植被生态系统固定的碳向下级食物链流失的动态,及对全球变化各种情景的响应目前还很少得到系统的研究。   中科院地理科学与资源研究所张扬建研究员与合作者利用沿着纬度梯度的温度变化来模拟在未来全球升温情景下,森林生态系统固

科学家发现冻土融化促进生态系统磷循环

近日,中国科学院植物研究所研究员杨元合团队揭示了生态系统磷循环对冻土融化的响应及其关键驱动因素。相关研究成果发表于《自然-气候变化》(Nature Climate Change)。多年冻土区储存着全球近1/3的土壤有机碳,在陆地碳循环中起着至关重要的作用。特别是,气候变暖引起的冻土融化加速土壤碳释放

全球生态系统碳循环关键参数立体观测项目启动

   9月25日,“十三五”国家重点研发计划项目“全球变化及应对”重点专项“全球生态系统碳循环关键参数立体观测与反演”项目启动会在中国科学院遥感与数字地球研究所举行。项目专家组成员、主管部门负责人、项目骨干等共30余人出席了本次会议。  项目成立了以中科院院士郭华东为组长的项目专家组。遥感地球所副所

关于氮循环的基本信息介绍

  氮循环(Nitrogen Cycle)是描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程的生态系统的物质循环。  氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,全球每年通过人类活动新增的“活性”氮导致全球氮循环严重失衡,并引起水体的富营养化、水体酸化、温室气体排放等一系列环境问题。

关于氮循环的氮气转化的介绍

  有三种将游离态的N2(大气中的氮气)转化为化合态氮的方法:  生物固氮:是指固氮微生物将大气中的氮气转换成氨的过程 [1] ,一些共生细菌(主要与豆科植物共生)和一些非共生细菌能进行固氮作用并以有机氮的形式吸收。  工业固氮:在哈伯-博施法中,N2与氢气被化合生成氨(NH3)肥。  化石燃料燃烧

氮循环的硝化作用介绍

  产生的氨,一部分被微生物固持及植物吸收,或者被粘土矿物质固定;另一部分通过自养硝化或异养硝化转变成硝酸盐,这一过程被称为硝化作用。  氨来源于腐生生物对死亡动植物器官的分解,被用作制造铵离子(NH4+)。在富含氧气的土壤中,这些离子将会首先被亚硝化细菌转化为亚硝酸根离子(NO2-),然后被硝化细

青藏高原“长高”如何影响东亚水循环及生态系统

  青藏高原生长是新生代最为波澜壮阔的造山运动,也是驱动东亚气候系统和生态环境演变的关键因素。近几十年来,不同学科从不同角度对其进行了深入研究,加深了关于新生代青藏高原生长对东亚气候系统、水汽循环和生态系统影响的了解,但是关于青藏高原地形地貌的演化还存在许多争议问题。  近日,中国科学院西双版纳热带

青藏高原“长高”如何影响东亚水循环及生态系统

青藏高原生长是新生代最为波澜壮阔的造山运动,也是驱动东亚气候系统和生态环境演变的关键因素。近几十年来,不同学科从不同角度对其进行了深入研究,加深了关于新生代青藏高原生长对东亚气候系统、水汽循环和生态系统影响的了解,但是关于青藏高原地形地貌的演化还存在许多争议问题。近日,中国科学院西双版纳热带植物园古

微塑料深度影响土壤生态系统养分循环与功能稳定

近日,中国农业科学院棉花研究所乡村振兴科技创新团队与国内高校合作,系统分析了土壤胞外酶活性对生物和非生物降解微塑料的响应特征及其影响因素。相关研究成果发表在《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)上。土壤胞外酶是反映土壤质量的一种关键指标,它主要由微

苔藓物种多样性如何影响生态系统的物质循环?

苔藓物种多样性对生态系统的物质循环有着多方面的影响:养分吸收与储存不同的苔藓物种具有不同的养分吸收能力和偏好。多样性丰富的苔藓群落能够更全面地吸收多种养分元素,如氮、磷、钾等。一些苔藓可以有效地储存这些养分,在环境养分供应不足时缓慢释放,维持生态系统中养分的相对稳定。固氮作用部分苔藓物种与固氮微生物

森林生态系统在碳循环中的作用森林土壤

这是森林生态系统中zui大的碳库。不同的森林其土壤含碳量具有很大的差别,在北部森林中森林土壤占有84%总碳量;温带森林土壤中的碳占到其总碳量的62.9%;在热带森林中,土壤中的含碳量占整个热带森林生态系统碳贮量的一半。全球森林土壤的含碳量为660~927Gt,是森林生态系统地上部的2~3倍。国内外很

A/O内循环生物脱氮工艺特点

(1)效率高。该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将COD值降至100mg/L以下,其他指标也达到排放标准,总氮去除率在70%以上。(2)流程简单,投资省,操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源,故不需要再另加甲

湿地岸边氮循环反应的研究进展

  湿地岸边带作为连接内陆水体与陆地生态系统的交界面,不仅是氮循环反应的“热区”,亦是温室气体——氧化亚氮的高释放区。前期大量研究表明湿地岸边带系统能够有效拦截陆源污染和净化水体,但其微观机理仍不清楚。  中国科学院生态环境研究中心祝贵兵研究组通过构建针对各氮循环反应微生物功能基因的高通量测序分析、

硝化反硝化耦合机制主导贫氮生态系统氧化亚氮脉冲排放

  土壤氮转化过程影响生态系统生产力及土壤氮素的损失途径和潜力,微生物硝化和反硝化过程产生氧化亚氮(N2O)释放到大气中,使土壤成为大气N2O的主要来源,一般认为施肥农田土壤是强排放源,自然土壤则为弱排放源。然而,温带至寒带自然生态系统在冬春转换期被广泛观测到脉冲式排放,导致自然土壤在全球N2O排放

“全球生态系统碳循环关键参数立体观测与反演”项目启动

  9月25日,“十三五”国家重点研发计划项目“全球变化及应对”重点专项“全球生态系统碳循环关键参数立体观测与反演”项目启动会在中国科学院遥感与数字地球研究所举行。项目专家组成员、主管部门负责人、项目骨干等共30余人出席了本次会议。  项目成立了以中科院院士郭华东为组长的项目专家组。遥感地球所副所长

苔藓物种多样性对生态系统的物质循环的影响

苔藓物种多样性对生态系统的物质循环具有显著影响,主要体现在以下几个方面:养分吸收与储存丰富的苔藓物种具有多样化的养分吸收机制和能力。不同的苔藓物种对氮、磷、钾等重要养分元素的吸收效率和偏好有所不同。多样的苔藓群落能够更全面、高效地从环境中吸收养分,并将其暂时储存起来。这有助于调节养分在生态系统中的流

沈阳生态所在氮沉降对氮磷循环影响方面取得新进展

  日益加剧的人类活动极大地改变了氮素的生物地球化学循环,氮沉降和活性氮的增加对生态系统的结构和功能造成严重的影响。大量的研究关注了氮素可利用性的变化对生物多样性和群落组成的影响,而对氮素可利用性变化影响下的氮、磷两种元素在生物地球化学循环中的耦合作用关注甚少,更少有研究关注氮沉降对两种元素在植物体

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

新研究揭示地质背景影响全球河流氮循环

近日,香港科技大学(广州)教授刘易团队首次揭示了碳酸盐岩风化通过调控溶解无机碳增强河流氮同化吸收的作用机制。这一发现不仅加深了地质背景对河流碳氮耦合循环和其他生物地球化学过程的控制作用的理解,更为全球河流生态治理和碳中和目标提供了全新视角。相关成果发表于《自然-地球科学》。珠江流域地质背景与溶解无机

氮循环微生物作用机制研究获突破

  华东师范大学刘敏团队首次从微生物基因水平上揭示了纳米银对水环境氮循环的毒性效应与作用机理,发现环境中广泛存在的纳米银可通过调控功能微生物的氮代谢过程,降低氮转化效率,促进温室气体氧化亚氮的产生与排放,从而加剧水体富营养化和温室效应等环境问题。近日,相关研究成果发表于《科学进展》。   随着纳米