生态中心发现氨氧化古菌在酸性土壤硝化作用中起主导作用

酸性土壤(pH<5.5)在我国分布面积广泛,是我国热带亚热带粮食和经济作物的重要产地。一直以来,氨氧化细菌(AOB)被认为是土壤硝化作用的主要驱动者,但在多数酸性土壤中检测不到AOB,或发现AOB的存在与硝化作用无关,酸性土壤硝化作用的机理一直不够清楚。 中国科学院生态环境研究中心贺纪正研究员课题组于2007年在Environmental Microbiology上首次报道了酸性土壤中存在大量氨氧化古菌(AOA),且AOA的数量与土壤硝化潜势呈显著正相关关系,该成果在国际上引起关注,被SCI期刊广泛引用。最近,他们利用稳定性同位素探针技术(SIP),结合经典的分子生态学手段,对我国强酸性土壤中的硝化作用机理开展了深入研究。 根据氨氧化微生物氧化氨时进行化能自养生长固定CO2为碳源的牲征,研究人员在实验室微宇宙培养条件下,分别用13C-CO2和12C-CO2对酸性土壤进行标记培养,通过密度梯度超速离心,将结合......阅读全文

土壤含水量调控高寒草原生态系统N2O排放对增温的响应

土壤氧化亚氮(N2O)排放是大气N2O不可忽视的来源。然而, 目前学术界在气候变暖对土壤N2O排放影响方面的认识仍存在较大争议, 且调控土壤N2O排放的微生物机制尚不明确。为此, 该研究以青藏高原高寒草原生态系统为研究对象, 使用透明开顶箱(OTCs)模拟气候变暖, 并基于静态箱法测定了2014和2

季节降水变化对亚热带森林土壤氮转化研究获进展

  IPCC评估报告以及全球气候模型预测结果显示:亚热带地区季节降水变化日趋严峻,干季降水减少,湿季降水增加,年降水量变化不显著。降水格局的变化将影响土壤氮矿化速率,N2O排放以及植物对氮的吸收。亚热带森林土壤是无机氮淋溶和N2O排放的重要来源。因此,了解该地区土壤氮循环对季节降水变化的响应及其内在

研究新发现厌氧氨氧化菌或可制造太空燃料

  据媒体报道,随着科技的发展,医学科技也在不断的进步,上个世纪90年代,科学家首次发现厌氧氨氧化菌,但直到现在科学家才揭开它们的神秘面纱,荷兰科学家研究发现,利用这种厌氧氨氧化菌可以制造出太空燃料。  研究人员称,通过一系列的实验验证,证实了厌氧氨氧化菌的一种特殊能力,我们可以将隔离生成联氨物质的

青藏高原植物根际土壤微生物生物地理学驱动机制研究获进展

  根际微生物在保护植物健康、提高植物生产力和次生代谢产物积累方面发挥着重要作用。植物根际土壤微生物群落构建过程一直是人们研究的热点问题。非生物因素,如土壤理化特性和气候因素,以及生物因素,包括植物种类、基因型和植物免疫系统,已被证明在驱动根际微生物组成方面起到重要作用。植物根际是一个丰富的生态系统

古菌揭示潜在抗生素宝库

  根据本周发表的两份报告,古菌是生命之树上最不为人所知的微生物分支,是研究新型抗生素的重要线索。古菌以其在极端环境(如热泉和盐碱地)中茁壮成长的能力而闻名,它们也与细菌共存于于多种环境中。现在,两组研究人员认为,这种邻近的关系可能促使数百种古菌进化出独特的化学防御能力,其中一些能够杀灭对传统抗生素

东北地理所黄河三角洲河口湿地古菌群落响应机制研究获进展

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210318_4781462.shtml   河口湿地是复杂而重要的生态系统,可以提供多样性的生态服务、维护滨海区域的生态安全,为微生物提供独特的栖息环境。然而,在潮流和径流双向胁迫下,黄河三角洲河口湿地古菌群落响应机制方面

河西走廊荒漠区土壤微生物地理分布格局及驱动机制研究

  近年来,研究表明,不同的微生物类群,特别是细菌和真菌,在全球范围内表现出不同的纬度、纵向和海拔多样性分布格局,而关于荒漠生态系统的生物地理格局的研究有待提升。  中国科学院西北生态环境资源研究院李玉强团队致力于干旱半干旱区资源环境要素对生态系统演变的驱动机制研究。科研团队在河西走廊荒漠区东西约1

纳米二次离子质谱技术在-微生物生态学研究中的应用

纳米二次离子质谱技术(NanoSIMS)在 微生物生态学研究中的应用氮(N)、碳(C)、硫(S)等生命元素的生物地球化学循环过程主要由微生物所驱动。 耦合分析自然环境中 微生物遗传多样性与其代谢多样性是当今微生物生态学研究的难点和热点。 自然环境中的微生物多样性极 为丰富,每吨土壤中的微生物类

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

影响土壤细菌的因素有哪些?

  有研究表明,长期施肥会显著影响土壤细菌。稻田土壤是"迷失碳"的重要吸纳场所之一,也是温室气体(CH4和N2O等)的重要排放源。大气温室气体的动态变化与土壤碳氮转化的微生物过程紧密相关。以湖南桃江国家级稻田肥力变化长期定位试验点为平台。采用PCR-克隆测序和实时荧光定量PCR技术。研究不施肥(CK

厌氧氨氧化与砷还原耦联循环研究获进展

  近日,广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员孙蔚旻团队在厌氧氨氧化与砷还原耦联循环研究方面取得新进展。相关研究发表于Geochimica et Cosmochimica Acta。  该研究通过微宇宙培养证明了水稻土中确实存在厌氧氨氧化与砷还原的耦联循环过程(Asammox),hzsB和arrA

微生物菌剂改善土壤磷有效性方面获进展

  磷(P)固定作用导致的碱性石灰性土壤中磷有效性低,制约农作物生产。因此,了解土壤中磷的分配情况,利用土壤的富余磷,提高土壤磷的利用率,缓解磷资源的短缺,从而保障粮食安全。农业上利用植物促生菌开发的微生物菌剂可改善土壤质量、提高作物产量。而微生物菌剂影响根际土壤磷有效性和作物生长的机制尚不清晰。中

我国学者发现海洋异养古菌类群在富营养河口的勃发机制

  在国家自然科学基金项目(项目编号:41530105、91428308 )等资助下,南方科技大学海洋与工程系讲座教授张传伦(国家“千人计划”特聘教授)牵头的“南方科技大学古菌地球组学重点实验室”近期取得了重要的研究成果。首次报道了海洋古菌MG-II在富营养河口的持续勃发现象,并获得了该类群的全基因

“深部生物圈”古菌揭示生命起源

   生活在阳光下,我们看惯了飞禽走兽、树木花草,不会对“万物生长靠太阳”产生怀疑。最近几十年,随着海洋科技不断发展,科学家们发现在海洋底部一些黑暗的极端环境下,也有微生物活动的迹象。  最近,上海交通大学微生物海洋学实验室教授王风平领导的研究团队在《自然—微生物学》(Nature Microbio

高寒草原氧化亚氮排放研究获进展

  氧化亚氮(N2O)是非碳型温室气体,在100年时间尺度上,其全球增温潜势(GWP)是二氧化碳(CO2)的近300倍。大气中,N2O的积累会破坏臭氧层,并导致温室效应。当前,全球尺度上,大气N2O浓度由270ppb增加到331ppb(1750-2018)。土壤是N2O的重要排放源,贡献了全球N2O

研究发现:有机肥让土壤更“锁”碳

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所土壤植物互作创新团队研究发现,有机肥的施用有助于土壤更有效地“锁定”碳。相关研究成果日前发表在国际期刊《环境科学与技术》上。土壤碳库的微小变化可以对大气二氧化碳浓度产生重大影响。而施用有机肥是提高土壤有机碳固存的一种有效且广泛应用的方法。但是,施用有机肥时土壤中

自然盐度梯度下荒漠土壤微生物群落的变化规律

  土壤盐渍化是一个世界性的生态环境问题,据统计全球约有9.5亿hm2盐渍化土壤,占全球干旱地区面积的10%。已有研究表明,土壤盐度过高会抑制植物的生长、降低植物物种多样性。然而,目前盐度对土壤微生物群落的影响鲜有报道。  中国科学院南京土壤研究所褚海燕课题组研究了新疆古尔班通古特荒漠土壤微生物群落

怎样用拉曼光谱检测单细胞水平的固态氮

  氮是维持生命活动最重要的营养元素之一。氮气是氮元素的丰富来源,但由于性质惰性,不能为生物直接利用。氮的生物地球化学循环是将氮转化成生物可利用形式的关键过程。固氮微生物,包括固氮细菌和固氮古菌,可将惰性的氮气转化成生物可利用的氨态氮或硝态氮。据估计,生物可利用氮的半数由生物固氮过程提供。然而,由于

土壤氧化还原电位仪土壤氧化还原电位相关介绍

  【 土壤氧化还原电位】(soil redox potential)  以电位反映土壤溶液中氧化还原状况的一项指标,用Eh表示,单位为mV。  土壤氧化还原电位的高低,取决于土壤溶液中氧化态和还原态物质的相对浓度,一般采用铂电极和饱和甘汞电极电位差法进行测定。影响土壤氧化还原电位的主要因素有:(1

研究发现蜈蚣草修复砷污染土壤的重要砷氧化菌群

近日,广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员孙蔚旻团队对蜈蚣草根相关的砷氧化菌群进行了探究,研究发现蜈蚣草修复砷污染土壤的重要砷氧化菌群。相关成果发表于《环境污染》(Environmental Pollution)。砷(As)是一种有毒的致癌类金属,在环境中无处不在。高浓度的砷从自然来源以及采矿和冶

我国学者揭示华北平原小麦根际微生物群落相互关系

  根际蕴含了丰富的微生物类群,根际微生物之间的竞争、合作关系共同促进了根际微环境的稳定及养分循环过程,对作物的生长和健康起着重要作用。根际微生物相互关系的研究目前主要局限在控制试验下,而缺乏大的空间尺度下根际古菌、细菌、真菌群落之间相互关系及其影响因素的研究。非根际与根际微生物共存网络(上图);环

根系如何改善了土壤的环境

根系改善土环境主要是以下几个方面:1.植物根系产生根瘤或类似植物组织,如分泌一定的固氮酶,或者产生一些伴生菌(嗜铁菌等),对各种无机元素作用,协助完成根系从外界吸收的简单无机素养料同化为复杂的有机素养料的过程,来改善根系土壤周边矿质元素的结构和丰富根系土壤微环境的营养状况。豆科植物和一些非豆科植物通

南京土壤所揭示水稻土大气甲烷氧化的微生物过程机制

  准确估算温室气体CH4的氧化量(汇),既是各国政府全球变化履约的关注点,也是全球变化生物学的研究难点。主要原因是大气中甲烷(CH4)浓度极低,仅为百万分之二不到(1.84 ppmv),难以支持微生物生存生活。因此,学术界普遍认为,目前尚未可知、不可培养的微生物是土壤氧化大气甲烷的唯一生物汇。  

我国学者在烷烃厌氧氧化研究方面取得重要进展

  在国家自然科学基金项目(批准号:91751205, 41525011, 91428308)等资助下,上海交通大学王风平教授和肖湘教授研究团队与德国不莱梅Max-Planck海洋微生物研究所开展合作研究,首次发现古菌界多种古菌门类具有烷烃厌氧代谢潜能。研究成果以“Expanding Anaerob

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

第四届土壤微生物生态学研讨会召开

  5月5日,由中科院城市环境研究所和中科院生态环境研究中心共同承办的“第四届土壤微生物生态学研讨会”在厦门召开。来自美国、比利时、荷兰等国家及北京、石家庄、南京、长沙、广州、厦门等地的40余位科学家参加了会议。   会议邀请了美国科学院院士James Tiedje教授,根特大学To

烟台海岸带所在湿地电微生物驱动产甲烷研究中取得进展

  甲烷是一种重要的温室气体,大气甲烷浓度呈现逐年上升的态势,其中湿地是最大的自然源。深入了解甲烷的产生过程对于认识湿地甲烷的排放规律至关重要。  中国科学院烟台海岸带研究所“电微生物学”团队继证实湿地土壤中存在电子驱动的古菌还原二氧化碳产甲烷过程后(Environmental Science: N

土壤酸度自动记录仪对松林地微生物的间接分析

土壤微生物是土壤中特别重要的生物群,与土壤肥力关系极为密切,土壤酸度制约土壤微生物的发展,影响土壤肥力。土壤酸度自动记录仪对6年生火炬松人工林林地土壤进行的分析表明,其土攘过酸导致土镶微生物、晦活性降低,加之土壤瘩薄,使林木生长不良。因此,提出在原林中施石灰以降低土壤酸度、增加土壤肥力的建议,并提出

土壤氧化还原电位测定

  土壤氧化还原电位测定,是指土壤氧化还原电位(Eh)是土壤中的氧化态物质和还原态物质在氧化还原电极上达到平衡时的电极电位,常用钼电极直接测定。将一支铂电极插入体系(土壤、水等)中,作为特殊的电子传导者。  土壤或水中的可溶性氧化剂或还原剂将从铂电极上接受或者给予电子,直至在铂电极表面上建立起一个平

老油田有望“复活”?神秘古菌“吃”石油产甲烷

荧光显微镜照片(CARD-FISH),绿色代表新古菌Ca. Methanoliparum。承磊供图  传统的原油开采技术,难以驱动地下油藏全部原油的运移,仍然有过半原油开采不出来。科学家相信,能在油藏环境中存活的厌氧微生物有可能成为人类的帮手。利用沼气发酵原理,将液态原油降解成气态甲烷,形成油气共采