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,二者间的机制性联系目前仍停留在假说阶段(即“团聚体周转假说”),缺少直接实验证据。 中国科学院沈阳应用生态研究所地下生态过程组借助稀土氧化物标记和天然13C同位素示踪技术,发现植物生长和种类显著影响团聚体周转速率,总体表现为团聚性增加(aggregation),即大团聚体(larger aggregates)形成大于破碎过程,物种间团聚体周转速率的差异与细根属性有关;植物种间根际激发效应的差异与团聚体周转速率的差异趋于一致,意味着二者之间存在显著正向关联。基于此,发展一个以团聚体周转为核心的土壤有机碳动态变化框架——“key”模型,即根系......阅读全文
沈阳生态所举办2021“应用生态学论坛”
为进一步加强国内外学术交流,扩展科研人员知识面,提高研究所人员整体科学研究水平,2021年10月21日科技处组织的第四期“应用生态学论坛”开讲了。本次论坛邀请的专家是中国科学院东北地理与农业生态研究所张兴义研究员。共有30多名科研人员及研究生参加了此次活动。科技处副处长刘丽主持活动。 围绕
沈阳市副市长姜军一行调研沈阳生态所
11月1日,沈阳市副市长姜军率沈阳市科技局、发改委、财政局、人社局、规划局、编办等单位负责同志14人到中国科学院沈阳应用生态研究所调研科技工作,沈阳生态所所长韩兴国、党委书记姬兰柱及各部门负责人等接待到访客人。 韩兴国对姜军一行到来表示欢迎。他说,多年来研究所与沈阳市各级部门
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
沈阳生态所等在光降解研究方面取得进展
陆地生态系统碳循环内部机制及关键过程对气候变化的响应,是当前全球气候变化研究的核心问题。凋落物分解决定着碳的存储和周转,是陆地生态系统物质循环的关键环节。虽然凋落物分解被广泛认为是一个由温度和水分驱动的微生物酶过程,但以该理论为基础的生物地球化学模型,一直系统性地低估了全球碳周转速率,自然界中还
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,
沈阳生态所N循环对全球变暖的响应研究获进展
气候变暖使空气和土壤温度持续升高,继而会通过提高土壤微生物活性等方式对陆地生态系统的N库变化和N素转化速率产生重要影响。一方面可能增加土壤中无机氮的有效性而提高植物生产力;另一方面会加大N的淋溶损失和N2O等气体损失产生负面的生态环境效应。原位增温被认为是目前能够较好地模拟气候变暖
沈阳生态所揭示东北次生林主要树种氮吸收特性
氮供应往往是限制森林生态系统生产力的重要因素。植物可利用土壤中的铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、某些自由氨基酸以及一些可溶性小分子有机含氮化合物,然而植物并非均等利用以上氮形态。总的来说,目前有关森林植物对氮吸收的特性还不清楚,了解我国东北典型次生林优势树种氮利用特点是在氮沉降升
沈阳生态所揭示氮沉降对植物群落养分特征的影响
植物群落的养分特征影响生态系统的基础功能和过程,对外界环境条件的变化十分敏感。环境条件的变化对群落养分特征的影响主要通过两种途径:物种个体养分状况的改变和植物群落物种组成的变化,即植物养分特征的种内和种间变异。目前,氮沉降和刈割对草地生态系统养分循环和群落结构的影响已得到深入研究,但在植物种内和
沈阳生态所农田挥发氨气氮同位素特征研究取得进展
氨气(NH3)是大气中具有还原性质的活性氮气体,对大气环境质量(PM2.5成核等)和氮素的生物地球化学循环过程起到重要作用。农田土壤挥发NH3是大气NH3的重要来源,准确量化其对大气沉降氮的贡献,对区域大气污染防治至关重要。氮稳定同位素(δ15N)分析测试技术结合同位素混合模型(SIAR等)的应用是
沈阳生态所举办第二期“导师讲坛”专题讲座
9月1日,中科院沈阳应用生态研究所举办了第二期“导师讲坛”专题讲座,贺红士研究员应邀做了关于“生态学文献阅读方法与科学问题提炼”的精彩报告。研究生和青年科技人员150余人参加了报告会。 贺红士研究员结合自己长期积累的文献阅读经验,就文献的查找、阅读、提炼等几个重要方面进行了详
沈阳生态所揭示氮沉降对植物群落养分特征的影响
植物群落的养分特征影响生态系统的基础功能和过程,对外界环境条件的变化十分敏感。环境条件的变化对群落养分特征的影响主要通过两种途径:物种个体养分状况的改变和植物群落物种组成的变化,即植物养分特征的种内和种间变异。目前,氮沉降和刈割对草地生态系统养分循环和群落结构的影响已得到深入研究,但在植物种内和
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
沈阳市考察调研沈阳自动化所
2013年1月17日,沈阳市副市长姜军一行来到中科院沈阳自动化研究所考察调研。沈阳自动化所所长于海斌、党委书记兼副所长桑子刚以及科技处、工程处、综合办等部门负责人参加了接待。 姜军一行分别参观了沈阳自动化所成果展室、工业物联网与智能电网实验室、水下机器人实验室,并听取了于海斌有关研究所发展
中科院沈阳生态所揭示干旱对植物群落的调控机制
该所在内蒙古草原的实验点 近日,中科院沈阳生态所生态计量化学团队以植物群落养分计量为核心,基于草地样带调查和控制实验的多源数据开展定量评估,阐释了植物对长期和短期水分胁迫的响应机制。相关成果发表于《生态学》。 在全球气候变化背景下,内蒙古草原干旱强度和频度呈多发趋势。水分是该生态
沈阳生态所等揭示土壤细菌和真菌纬度多样性变化机制
生物多样性的起源和维持机制一直以来都是生态学领域亟待解决的重要研究课题。大量证据显示地球上大型动植物的多样性会随着纬度的升高而降低,但是到目前为止并没有可靠的证据能够支持土壤微生物多样性是否也遵循这样的规律。甚至有些研究基于特定的纬度范围发现微生物多样性可能与纬度之间根本不存在线性关系。此外由于
沈阳生态所油藏生物圈采油功能菌定向调控研究取得进展
油藏位于地下深部,具有厌氧、高压、高温和高矿化度等环境特点。油藏环境中栖息的厌氧微生物,形成了独特的微生物类群。作为地下生物圈的组成部分,油藏环境微生物独特的物种多样性与代谢功能多样性,使其不仅在元素的生物地球化学循环过程中发挥重要作用,在生物技术领域也有巨大应用潜力。 微生物采油技术(MEO
沈阳生态所揭示植物性状对极端干旱事件的响应规律
群落稳定性是植物群落结构与功能的一个综合特征,直接关系到生态系统服务功能的发挥。近年来,在全球气候变暖的背景下,极端干旱事件的发生频率和强度不断加剧,对生态系统的结构和功能产生了巨大影响。植物群落稳定性与植物群落的功能属性或性状紧密相关。群落功能多样性实质上反映了群落内植物间的功能属性差异,因此
沈阳生态所揭示复叶树种高生产力形成的生理机制
千差万别的叶片形态是植物功能多样性的重要体现。其中,单叶和复叶结构是树木叶片形态划分的一个显著特征,而复叶形态常常与较高的潜在生产力相联系。比如,复叶树种一般是强阳生树种,与群落中单叶树种相比其树干径向生长较快。然而,关于复叶树种高生产力形成的生理机制鲜有研究。 中国科学院沈阳应用生态研究所的
沈阳生态所等揭示降水变化对植物生产力的影响及其机制
化石燃料燃烧和土地利用等人类活动向大气排放了大量的二氧化碳,导致了全球变暖,也从而改变全球水文循环。模型模拟显示全球和区域尺度上未来的降水格局还将发生显著的变化。例如,政府间气候变化专门委员会第五次评估报告显示北半球中纬度地区降雨量会增加、降雨量的年际间变异以及极端降雨事件的频率也会增加。在干旱
沈阳生态所揭示氮沉降对土壤微生物多样性影响
氮沉降是目前全球变化的重要影响因素之一,有研究预测在未来的几十年内陆地表面的活性氮沉降量会不断的增加。通过野外和室内模拟氮沉降等手段,当前研究对氮沉降增加后陆地生态系统的养分循环、植物生产力、植物多样性以及微生物生物量的变化有了一定认识。近年来,随着微生物测序技术和仪器的不断发展,测定土壤微生物
沈阳生态所等在森林凋落物分解调控机制研究方面获进展
凋落物分解是森林碳循环和全球碳平衡的关键环节之一,其分解特性影响森林生态系统的能量流动和物质循环。此外,凋落物分解是维持森林生产力与土壤肥力的关键驱动机制。有研究表明,氮元素是调控森林凋落物分解速率的关键因素,凋落物氮含量与分解速率的正相关关系已被广泛应用于生物地球化学循环和生态系统模型。这一结论主
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
沈阳生态所微生物底物利用策略和驱动机制研究获进展
土壤微生物的碳转化过程决定农田土壤碳循环特征及肥力功能,但对该过程中微生物参与策略和代谢周转驱动机制对碳截获的控制作用尚不清楚。 中国科学院沈阳应用生态研究所采用13C标记葡萄糖为底物进行土壤模拟培养并定期取样,利用稳定同位素核酸探针(DNA-SIP)和高通量测序技术,探讨真菌和细菌利用葡萄糖
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。
沈阳生态所等在森林凋落物分解调控机制研究方面获进展
凋落物分解是森林碳循环和全球碳平衡的关键环节之一,其分解特性影响森林生态系统的能量流动和物质循环。此外,凋落物分解是维持森林生产力与土壤肥力的关键驱动机制。有研究表明,氮元素是调控森林凋落物分解速率的关键因素,凋落物氮含量与分解速率的正相关关系已被广泛应用于生物地球化学循环和生态系统模型。这一结论主
沈阳生态所揭示驱动生物多样性与生产力关系的新途径
生物多样性与生态系统生产力之间存在正向相关关系,对这一关系内在驱动机制的探讨是国际生态学研究的热点问题,主要的科学假说包括取样效应(Sampling effect)和互补效应(Complementarity effect)。以往的研究认为植物群落内不同物种对土壤资源的互补性利用(种间作用)是导致
沈阳生态所高肥力农田土壤氮转化同位素示踪研究获进展
随着氮肥的大量施用,农田氮盈余逐年增加,其中在旱地土壤主要以硝态氮形态累积。硝态氮是氮淋失的主要形态,也是反硝化作用产生活性含氮气体的重要底物,因此农田高硝累积将对周围水体和大气环境造成危害。化肥和有机肥配合施用,被认为可以增加肥料氮的微生物固持,减少硝态氮在土壤的累积,缓解硝态氮累积带来的环境
沈阳生态所利用土壤动物区系评价土壤质量方法获新进展
土壤动物区系与土壤质量具有密切的关系。由于土壤动物分类和鉴定工作趋于复杂,使得利用土壤动物区系作为土壤质量的评价指标十分复杂。最近有人提出了用生态形态学评价的功能方法,但是它主要依据现有的或缺失的节肢动物群落来评定土壤质量。 为了克服这种限制,中国科学院沈阳应用生态研究所人工林生态研究团队
沈阳生态所在森林动态研究方面取得进展
植物种子生产的时空动态及潜在结实机制是决定种群动态及群落构建的重要生态过程。种子生产大小年(Mast seeding)即多年生植物种群的种子生产在年内同步且年际间高度变异的现象,这种生产格局在大量物种中都有出现。传粉效率增加和捕食者饱食被认为是有利于mast seeding进化的两个主要的选择性
沈阳生态所沙地生物土壤结皮微生物功能多样性研究获进展
生物土壤结皮(Biological Soil Crusts)覆盖了全球干旱、半干旱地区约70%的裸地,具有增加土壤有机质含量、促进养分循环、抵御土壤水蚀风蚀、影响土壤水分运移等生态功能,在荒漠生态系统中发挥着极其重要的作用。多年来,不同领域学者在生物土壤结皮的时空分布、生物组分、内部结构、生态功