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

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

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

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

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

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

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

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植物园古

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

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

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、

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

“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

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

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

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

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

森林生态系统碳氮磷留存时间的时空规律获揭示

在国家杰出青年基金项目、中科院战略性先导科技专项等项目的资助下,中科院华南植物园鼎湖山站陈洋博士在闫俊华研究员、王应平研究员的指导下,揭示森林生态系统碳氮磷留存时间的时空规律。相关研究发表于《农业与森林气象学》。陈洋为该论文第一作者,闫俊华为通讯作者。 物质元素的输入和输出不仅是维持生态系

研究人员发现氮循环在我国对碳水循环的影响研究获进展

  氮气占地球大气的78%,氮是所有生物赖以生存的主要营养物质,并广泛存在于蛋白质、DNA和叶绿素中。作为生物圈内基本的物质循环之一,氮循环将大气、陆地和海洋生态系统链接起来,影响着生物地球物理化学过程。氮循环受人类活动(施肥)的影响,对环境质量至关重要,近年来引起世界的广泛关注,如在2019年3月

珠江河口氮循环转化的最新研究进展

  导语:作为我国第二大的河流控制型河口,目前对珠江口是否存在显著的氮生物地球化学过程存在争议。中国科学院广州地球化学研究所韦刚健研究团队及合作者,运用海水中各种形态氮的同位素分析技术(溶解态硝酸盐的氮氧同位素、铵盐与颗粒氮的氮同位素),对珠江口及其邻近海域氮的生物地球化学过程开展了深入研究,取得可

氮富集影响陆地生态系统土壤碳过程研究获进展

   中国科学院华南植物园环境生态学研究组硕士研究生覃张芬和陆啸飞在旷远文研究员指导下,在氮富集影响陆地生态系统土壤碳过程研究中取得新进展。研究结果近日分别在线发表于《植物与土壤》和《应用生态学杂志》。  氮富集促发的土壤生物地球化学性质改变深刻影响着陆地生态系统碳循环及其相关过程。森林生态系统中植

氮富集影响陆地生态系统土壤碳过程研究获进展

  中国科学院华南植物园环境生态学研究组硕士研究生覃张芬和陆啸飞在旷远文研究员指导下,在氮富集影响陆地生态系统土壤碳过程研究中取得新进展。研究结果近日分别在线发表于《植物与土壤》和《应用生态学杂志》。  氮富集促发的土壤生物地球化学性质改变深刻影响着陆地生态系统碳循环及其相关过程。森林生态系统中植物

研究发现大气氮沉降提高我国毛竹林生态系统固碳能力

  近日,由浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室教授宋新章领衔的一项研究成果发表在《科学进展》杂志上。该研究首次系统揭示了大气氮沉降对毛竹林净碳汇效益的影响特征和作用机制。  据介绍,氮是植物生长所必需的重要元素。由于人类工农业生产活动的快速发展造成的大气氮沉降量激增,已成为全球环境变化

中科院植物所阐明陆地生态系统氮获取新机制

  随着年均温和年降水量的增加,氮循环速度加快,生态系统中植物的氮获取途径由以再吸收为主导转变为以矿化过程为主导。中科院植物所供图  中国科学院植物研究所研究员刘玲莉团队通过构建并分析全球水平的植物数据库和微生物数据库,揭示了生态系统再吸收和凋落物氮矿化过程的地理分异格局,阐明了植物-土壤-微生物间