凋落物输入改变对土壤甲烷氧化的影响研究中获进展
甲烷(CH4)是第二大温室气体,其百年尺度的全球增温潜势是二氧化碳的28-34倍,对全球变暖的贡献约为20%。透气良好的土壤中CH4氧化细菌能够氧化大气中的CH4,被认为是最重要的CH4生物汇。植物凋落物输入变化能够通过影响土壤生物及非生物因子,从而影响土壤CH4氧化过程。然而目前关于土壤CH4氧化对地上和地下凋落物输入变化的响应还存在诸多不确定性。 中国科学院武汉植物园土壤生态学学科组助理研究员吴君君在研究员程晓莉的指导下,在湖北省丹江口库区种植面积广泛的柏树人工林生态系统中开展了凋落物输入变化对土壤CH4氧化吸收影响的研究。结果表明,在所有的凋落物输入调控处理中,土壤都起着CH4汇的功能。与对照相比,去除地表凋落物和无碳输入处理土壤CH4氧化速率分别降低了37.7 ± 4.9%和41.7 ± 5.8%。相反,去除根系处理对土壤CH4氧化速率没有显著影响。添加凋落物对土壤CH4氧化速率的影响取决于土壤含水量的状况:湿季,......阅读全文
凋落物输入改变对土壤甲烷氧化的影响研究中获进展
甲烷(CH4)是第二大温室气体,其百年尺度的全球增温潜势是二氧化碳的28-34倍,对全球变暖的贡献约为20%。透气良好的土壤中CH4氧化细菌能够氧化大气中的CH4,被认为是最重要的CH4生物汇。植物凋落物输入变化能够通过影响土壤生物及非生物因子,从而影响土壤CH4氧化过程。然而目前关于土壤CH4
森林凋落物分解出现“反转”现象
凋落物分解是森林碳循环和全球碳平衡的一个关键环节,其分解特性影响着森林生态系统的能量流动和物质循环,凋落物分解也是维持森林生产力与土壤肥力的关键驱动机制。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)揭示了氮含量与凋落物初期分解速率存在的正相关关系,到后期出现了“反转”现象,相关成果发表在
版纳植物园模拟溪流环境下凋落物对微生物分解影响
长期的生态研究结果表明微生物群落是重要的植物凋落物分解者。植物凋落物在土壤环境中的微生物分解过程在过去的研究中一直是讨论的热点。然而,这些过程在水生环境中,特别是热带溪流中的研究比较缺乏。微生物群落在整个分解过程中的组成及多样性变化如何?这些变化是否与凋落物的组成相关?这些都是尚待解决的科学问题
极端降雪事件如何影响森林凋落物呼吸
凋落物是森林生态系统物质循环的重要组分与参与者,对森林土壤呼吸的调节作用显著。凋落物的输入对气候变化尤其是强降雪事件的响应程度较高。极端降雪事件通过破坏林冠进而影响森林生态系统的结构和功能,进而影响凋落物的输入与分解动态。中国科学院西双版纳热带植物园全球变化研究组副研究员周文君等探明了亚热带常绿阔叶
植物所凋落物光降解研究获进展
随着全球经济飞速发展,人类活动不断向大气中排放大量颗粒物,导致大气气溶胶含量大幅度上升。大气气溶胶粒子能够吸收、散射太阳辐射,改变到达地球表面的太阳辐射量,太阳辐射的这些变化会显著地改变陆地生态系统的生物地球化学循环过程。以往关于太阳辐射变化的研究主要集中于其对植物光合作用以及植被生产力的影响,
研究表明造林显著改善土壤质量
土地利用变化对土壤有机碳的动态有重要的影响;土壤呼吸是陆地生态系统向大气释放二氧化碳的主要途径,对大气二氧化碳浓度会产生深远影响——中国科学院专家研究发现,造林能显著增加土壤呼吸和土壤有机碳的数量与质量,加强对土壤甲烷的吸收,降低温室效应。 中国科学院武汉植物园土壤生态学课题组程晓莉研究员团队
光催化技术首次实现室温氧气直接氧化甲烷制含氧化合物
近日,华北理工大学材料科学与工程学院孟宪光教授科研团队和日本国家材料研究所叶金花主任研究员合作,利用光催化技术首次实现室温氧气直接氧化甲烷,以高选择性转化为甲醇和甲醛等高值含氧化合物。相关研究成果以《利用负载型氧化锌实现室温下光催化氧气直接氧化甲烷选择性合成含氧化合物》为题在《美国化学学会杂志
研究揭示热带森林土壤碳释放对长期氮磷添加的响应
每年有大量二氧化碳(CO2)从土壤中释放,主要来源于凋落物和土壤碳(C)的分解。养分有效性,尤其是氮(N)和磷(P)在凋落物和土壤碳分解中起重要作用。多数研究中仅单独探究土壤碳矿化或凋落物分解,同时探究在长期施肥条件下两者碳释放模式的研究较少,因此,了解其潜在机制对于减缓二氧化碳排放和气候变化十分重
热带森林土壤碳释放对长期氮磷添加的响应
每年有大量二氧化碳(CO2)从土壤中释放,主要来源于凋落物和土壤碳(C)的分解。养分有效性,尤其是氮(N)和磷(P)在凋落物和土壤碳分解中起重要作用。多数研究中仅单独探究土壤碳矿化或凋落物分解,同时探究在长期施肥条件下两者碳释放模式的研究较少,因此,了解其潜在机制对于减缓二氧化碳排放和气候变化十
研究揭示热带森林土壤碳释放对长期氮磷添加响应
近日,中国科学院华南植物园生态中心博士生张靖凡在王法明研究员的指导下,研究揭示了热带森林土壤碳释放对长期氮磷添加的响应。相关研究在线发表于《总体环境科学》(Science of The Total Environment)。 每年有大量的二氧化碳(CO2)从土壤中
研究揭示热带森林土壤碳释放对长期氮磷添加响应
近日,中国科学院华南植物园生态中心博士生张靖凡在王法明研究员的指导下,研究揭示了热带森林土壤碳释放对长期氮磷添加的响应。相关研究在线发表于《总体环境科学》(Science of The Total Environment)。 每年有大量的二氧化碳(CO2)从土壤中
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,
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。
新型厌氧甲烷氧化细菌
中国科学院亚热带农业生态研究所研究员朱宝利和德国及瑞士的科研人员合作,在前期发现的基础上,基于微生物组学分析和代谢通路重建,从富含碘泉水的山洞内生物被膜(biofilm)宏基因组中,组装了一株新型厌氧甲烷氧化细菌——Candidatus Methylomirabilis iodofontis的基因组
我国在土地变化对土壤温室气体释放影响研究中取得进展
土地利用变化是全球变化的重要组成部分,对土壤有机碳的动态有至关重要的影响。土壤呼吸是陆地生态系统向大气释放二氧化碳最主要的途径,对大气二氧化碳浓度都会产生深远的影响。甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,其增温潜势是二氧化碳的28倍。透气良好的土壤能氧化大气中的甲烷,减缓全球变暖,因此被越来越多
科研团队在凋落物分解调控机制研究获进展
凋落物分解是森林生态系统碳收支和养分循环的核心过程,凋落物的基质质量、土壤生物、环境因子是影响凋落物分解的三个关键要素,共同决定了碳和养分循环速率。以往针对影响凋落物分解三大要素多开展单一要素研究,而凋落物基质、土壤生物与环境因子对凋落物分解影响的相对重要性以及对碳和养分释放影响的异同尚不清楚。
光驱动甲烷非氧化偶联(NOCM)
Angew. Chem. Int. Ed.:N型掺杂诱导的电子局域化用于甲烷非氧化偶联 光驱动甲烷非氧化偶联(NOCM)是利用丰富的甲烷资源的一种很有潜力的方法。本文通过将单原子Nb掺杂到分级多孔TiO2‐SiO2(TS)微阵列中,制备了用于NOCM的n型掺杂光催化剂,其具有3.57 μmol g‐
我国水稻好“先进”-不仅增产还减排
我国是世界上最大的水稻生产国,水稻当季光合产物是稻田CH4(甲烷)产生菌的重要碳源,因此,国内外普遍认为水稻高产新品种将进一步增加稻田CH4排放。但是,南京农业大学江瑜博士最新的一项研究表明,我国现代水稻既增产又减排,对应对气候变化的品种改良和稻作技术创新具有重要意义。 稻田CH4排放问题一直
怎样判断混合物中有甲烷
甲烷一般性质较稳定,不好直接检测,可以先测定混合物中其他成分,如果其他物质的成分不足以构成混合气体的话,那么也许就有甲烷了。
有机碳和硝态氮对土壤有何影响?
凋落物和土壤有机碳是人工林土壤养分的主要来源,其分解过程对维持杉木人工林土壤质量及肥力具有重要意义。氮素是影响凋落物及土壤有机碳分解速率的重要控制因素,以往研究多将凋落物和土壤分开考虑,而凋落物和土壤是一个不可分割的完整系统,这个系统如何对氮素改变做出响应仍知之甚少。 中国科学院沈阳应用生态研
沈阳生态所在土壤有机碳累积贡献研究中取得进展
植物碳(叶凋落物、根凋落物和根系分泌物等)输入是土壤有机碳的主要来源。土地利用和覆被变化导致全球土壤有机碳循环过程发生强烈变化,农田转变为森林被世界各国作为碳减排增汇的重要措施之一。然而,关于半干旱地区农田转变为人工林生态系统,地上叶凋落物和地下根系凋落物输入变化如何影响土壤有机碳储量,以及地上
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
武汉植物园在退耕地土壤固碳机理研究中取得进展
由于土壤固碳潜力巨大,增加土壤碳固存被认为是应对全球气候变化的重要措施。植被产生的凋落物和根系是土壤有机碳的主要来源,因此研究凋落物和根系的产量与分解,能从“碳输入”的视角,为揭示土壤固碳过程和机理提供重要信息。 中科院武汉植物园系统生态学课题组张克荣博士在张全发研究员的指导下,以秦岭地区
森林植被凋落物中木质素的降解研究获进展
木质素是植物凋落物的重要组分,占凋落物碳年输入量的30%左右。由于木质素的芳香结构及其难降解特性,它长久以来被认为是土壤有机碳库的关键组成。然而,有关凋落物中木质素的降解过程及其影响因素目前还不清楚。 中国科学院武汉植物园全球变化生态学学科组博士生贺美在研究员刘峰指导下,选取湖南省八大公山国家
成都山地所在高寒土壤碳氮转化机制研究中取得进展
凋落物分解是控制陆地生态系统中土壤碳氮循环的一个关键生态过程,以往研究大量集中在单一凋落物分解过程上。但是自然状态下的陆地生态系统往往是多物种的混合,由此产生的混合凋落物分解可能会呈现出协同效应、拮抗效应或加和效应。因此,凋落物多样性如何影响地下生态系统过程,尤其是土壤碳氮的生物地球化学循环过程
苔藓物种多样性影响生态系统物质循环的具体机制是什么?
苔藓物种多样性影响生态系统物质循环的具体机制如下:养分吸收与储存:不同的苔藓物种具有多样化的养分吸收机制和能力,能更全面、高效地从环境中吸收氮、磷、钾等养分元素,并暂时储存。这有助于调节养分在生态系统中的流动速度和分布格局,例如,有些苔藓可能擅长吸收土壤中的磷,而另一些则对钾的吸收能力较强,多样的苔
南京土壤所揭示锑在铁锰氧化物表面氧化吸附分子机理
锑(Sb)和砷(As)属于同一主族,具有潜在的致癌风险,但与其它有毒金属如Hg和As等相比,人们对Sb的环境污染过程还缺乏系统认识。Sb在环境中常以Sb(Ⅲ)和Sb(V)形式存在。水钠锰矿是自然界中一种常见矿物,具有较强的吸附和氧化能力;酚类有机酸是土壤有机质中具有较强的氧化还原活性的一类基团。
新疆生地所揭示凋落物分解速率对多种全球变化因子的响应
凋落物分解是土壤养分转移的关键过程,对生态系统碳循环具有重要影响。当前已有较多关于全球变化对凋落物分解影响的研究,但全球尺度上凋落物分解对单一和联合变化因子的响应及其控制因素尚不清晰。 中国科学院新疆生态与地理研究所策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站曾凡江团队,利用Meta分析方法,探
寒旱所陆地生态系统凋落物分解研究获得进展
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员在陆地生态系统凋落物分解研究中取得重要进展。该项研究有助于完整理解生态系统的生物地球化学循环和土壤有机质的形成;为充分认识生态系统结构和功能及促进陆地生态系统正常物质循环和养分平衡提供理论基础;对于深入认识凋落物分解的调控机制, 开展陆地生态系
揭示Cd在土壤金属氧化物表面吸附固定分子机制
吸附是Cd在土壤中最基本的环境化学行为,而土壤中金属氧化物对Cd具有较强的吸附固定能力,尽管过去开展了大量的工作,但Cd在黏土矿物特别是金属氧化物表面的吸附固定分子机制不是很清楚。中国科学院南京土壤研究所研究员王玉军团队结合EXAFS和量子化学计算等分子环境手段,较为系统地研究了Cd在土壤金属氧