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,足以与温度、水分相媲美。由此可见,根际激发效应对陆地生态系统土壤碳源-库关系转化、生物圈碳氮生物地球化学循环至关重要。已有的研究表明,植物种间竞争降低碳的激发效应,并推测种间养分元素(尤其是氮)的互补性吸收与利用是造成这种现象的可能机制。但关于树种种内竞争对根际激发效应的影响程度如何,是否存在种间差异的问题尚不清晰。 近期,中国科学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(Cunninghamialanceolata),日本落叶松(Larixkaempferi)和......阅读全文
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
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
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。
植物根系碳输入对非根际土壤碳库贡献的全球定量研究
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498167.shtm土壤是陆地生态系统最大的碳库,是全球碳循环的关键一环。土壤碳主要来源于植物根系碳输入(Iroot),但相当一部分Iroot进入土壤后会通过根际微生物呼吸、淋溶和动物啃食等过程快速流失(
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。
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
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
根际土壤有机碳组成和来源的垂直分异规律研究进展
土壤有机碳(SOC)的组成和主要来源是当前生态学和土壤学领域亟需解决的科学问题之一。根际作为受根系活动强烈影响的微生物热点区,根系生理代谢活性在土壤剖面的变异可能导致根际土壤碳(C)动态的垂直变异。然而,目前大部分研究仅关注非根际SOC化学组成和来源(植物源和微生物源C)的垂直分异规律,忽视了土
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。
玉米根际土壤细菌群落的演替研究获进展
植物根际微生物类群对植物的营养吸收和健康生长意义重大。玉米是一种重要的经济作物,传统的研究方法由于分辨率较低,使得我们很难真正了解根际细菌群落的结构及其动态变化。 中国科学院成都生物研究所应用与环境微生物中心的研究人员与美国伊利诺伊大学Mackie研究团队合作,使用高通量测序方法分析了玉米
研究发现根际土壤对施肥的抗扰能力更强
7月30日,中国林业科学研究院亚热带林业研究所人工林生态研究团队在《自然》旗下期刊《通讯-地球与环境》(Communications Earth & Environment)在线发表研究论文,量化了外源肥料添加对根际和非根际土壤化学及微生物性质的影响程度,为全球变化背景下农林系统施肥管理策略的制定提
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
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
东北地理所在湿地植物根际铁碳关系研究中取得进展
目前,铁碳关系是湿地生物地球化学领域研究的热点问题之一,铁(Fe)氧化物对有机碳(OC)的双重作用,既可以通过吸附或共沉淀的方式保护有机碳避免受到微生物的分解,又可通过铁还原菌(FeRB)介导的异化还原铁过程导致铁结合态有机碳(OC-Fe)的释放。但目前铁碳关系的研究集中在大尺度上,鲜有研究考虑
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
微生物稀有物种对根际土壤磷有效性的调控机制
根际是植物养分获取的关键区域,也是土壤中最重要的微生物热区之一。由于土壤颗粒对磷素的强烈固定作用,农田土壤中存在着普遍的磷限制,成为植物生长和作物生产力的关键限制因子之一。有机磷占土壤磷素总量的30-80%,但不能直接被植物利用,需先在磷酸酶的作用下转化为无机磷,方可用于生长代谢。微生物是土壤磷
种子包衣剂对棉花种子及根际土壤微环境的影响机制
近日,中国农业科学院棉花研究所棉花病害防控与风险评估创新团队揭示了种子包衣剂对棉花种子及根际土壤微环境的影响机制,为合理使用和改良种子包衣剂提供了理论基础和技术支持。相关研究结果发表在《环境污染(Environmental Pollution)》上。 种子包衣技术是防治棉花苗期病害最经
科研人员揭示激发效应的土壤碳调控因素
土壤是陆地生态系统最大的碳库,其大小取决于植物碳输入和微生物碳输出之间的动态平衡。作为植物-微生物相互作用的关键环节,土壤碳激发效应是指植物碳输入导致土壤有机碳分解加速或减慢的现象,在一定程度上决定着土壤碳库的周转速率。因此,阐明土壤碳激发效应的大尺度格局及其调控因素,有助于认识土壤碳库对气候变
植物所揭示土壤碳激发效应的关键调控因素
土壤是陆地生态系统最大的碳库,其大小取决于植物碳输入和微生物碳输出之间的动态平衡。作为植物-微生物相互作用的关键环节,土壤碳激发效应是指植物碳输入导致土壤有机碳分解加速或减慢的现象,在一定程度上决定着土壤碳库的周转速率。因此,阐明土壤碳激发效应的大尺度格局及其调控因素,有助于认识土壤碳库对气候变
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
生育期和施氮对水稻根际沉积碳的微生物利用机制
根际沉积过程可为土壤微生物提供易于利用的碳源和能源,其在生态系统中调节土壤碳和养分循环中起重要作用,并对碳的固定作用产生强烈影响。水稻根际碳在水稻生长过程中的动态变化过程及其在微生物群落中的分配以及氮肥对该过程的影响机制尚不清楚。研究稻田土壤中水稻根际碳氮循环及其对微生物群落结构的调节有利于科学
磷肥和外源碳对水稻根际酶活热区范围的影响机制
近日,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”研究团队在农林科学期刊Plant and Soil上组织的Element biogeochemistry processes and their implications for rice productivity in pa
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
城市环境所在水稻根际溶磷微生物研究方面取得进展
水稻是全球超半数人口的主食,但其生产受磷肥有效性的影响。磷酸盐在酸性土壤中容易形成铁磷和铝磷等矿物态磷降低其生物有效性。微生物作为元素生物地球化学循环的主要驱动者对提高土壤磷素的有效性具有重要意义。 中国科学院城市环境研究所姚槐应研究组利用稳定同位素13C标记和高通量测序技术研究不同施磷水平(
中科院亚热带所水稻根际沉积碳微生物利用研究获进展
中科院亚热带农业所研究人员发现了水稻根际沉积碳在水稻不同生育期内的周转特征,相关论文近日发表在《国际土壤科学杂志》上。 根际沉积过程可为土壤微生物提供易于利用的碳源和能源,其在生态系统中调节土壤碳和养分循环中起重要作用,并对碳的固定作用产生强烈影响。水稻根际碳在水稻生长过程中的动态变化过程及其
生育期和施氮对水稻根际沉积碳的微生物利用机制获进展
根际沉积过程可为土壤微生物提供易于利用的碳源和能源,其在生态系统中调节土壤碳和养分循环中起重要作用,并对碳的固定作用产生强烈影响。水稻根际碳在水稻生长过程中的动态变化过程及其在微生物群落中的分配以及氮肥对该过程的影响机制尚不清楚。研究稻田土壤中水稻根际碳氮循环及其对微生物群落结构的调节有利于科学
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