土壤中亲水和疏水性有机碳矿化与激发效应的微生物机制

土壤可溶性有机质是土壤有机碳分解矿化的重要中间形态,也是微生物主要的能量来源。将可溶性有机质区分为亲水性和疏水性两类不同性质的化合物,有助于阐明土壤有机质的微生物分解机制。 近期,中国科学院亚热带农业生态研究所研究员苏以荣团队以13C-标记秸秆中提取的亲水、疏水可溶性有机碳为材料,研究了亲水、疏水可溶性有机碳在两种不同土壤(旱地和水田)中的矿化及激发效应。结果表明,培养前期,亲水性碳本身矿化和激发效应快于疏水性碳,对土壤有机碳矿化的累积激发量也大于疏水可溶性有机碳;培养结束时(40天),两种有机碳的矿化量及其累积激发量差异不显著。磷脂脂肪酸 (PLFAs)结果表明,两种土壤中细菌偏好利用亲水性碳,真菌偏好利用疏水性碳。根据细菌和真菌的不同生长策略:细菌为快速生长r-策略者、真菌为慢速生长型K-策略者,其激发效应以表观激发和真实激发为主。研究认为,正是由于细菌和真菌对亲水和疏水性有机碳的偏好利用,导致前期亲水性碳的矿化和激发......阅读全文

土壤中亲水和疏水性有机碳矿化与激发效应的微生物机制

  土壤可溶性有机质是土壤有机碳分解矿化的重要中间形态,也是微生物主要的能量来源。将可溶性有机质区分为亲水性和疏水性两类不同性质的化合物,有助于阐明土壤有机质的微生物分解机制。  近期,中国科学院亚热带农业生态研究所研究员苏以荣团队以13C-标记秸秆中提取的亲水、疏水可溶性有机碳为材料,研究了亲水、

稻田土壤有机碳矿化及激发效应对多种养分响应研究进展

  近日,由中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水带领的农业生态过程方向研究团队,在多种养分添加对稻田土壤有机碳矿化及其激发效应的影响研究获新进展。  施肥(养分元素添加)是农业生产过程的重要环节,如何科学合理施肥促进稻田土壤有机质周转,从而实现稻田土壤可持续发展,是当今农业生态关注的重点研究之

长期耕作土壤有机碳激发效应潜在调控机制获揭示

  近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所耕地质量保育团队揭示了长期保护性耕作土壤有机碳激发效应的主控因素和微生物调控机制,研究成果有助于对土壤固碳培肥调控机制的理解,为区域保护性耕作实践和气候变化应对提供科技支撑。相关研究成果发表在《土壤生物学与生物化学》(Soil Biology and

揭示微生物对激发效应和土壤碳平衡化学计量机制

记者4月18日从中国科学院亚热带农业生态研究所获悉,该所研究员吴金水团队联合其他团队,向淹水水稻土壤中添加低量(50%的土壤微生物生物量碳(MBC))和高量(500%的土壤MBC)碳13标记的葡萄糖,并分别设置了5个N、P和S肥添加梯度(NPS养分梯度),构建了不同的C、N、P和S的计量比梯度,在6

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

稻田土壤碳铁复合物对有机碳保护效应与机制研究获进展

南方稻田土壤富含铁矿物。有研究强调碳铁耦合对土壤有机碳长期储存和稳定的重要性,而由于碳铁复合物难以从土壤中分离,其对土壤有机碳的保护机制认识尚不清楚。  中国科学院亚热带农业生态研究所吴金水研究团队以2线水铁矿、6线水铁矿(分别代表无定型和晶型铁矿物)及13C-葡萄糖为原料制备了四种碳铁复合物(包括

稻田土壤碳铁复合物对有机碳的保护效应与机制取得进展

南方稻田土壤富含铁矿物,大量研究强调了碳铁耦合对土壤有机碳长期储存和稳定的重要性,但由于碳铁复合物难以从土壤中分离,其对土壤有机碳的保护机制认识尚未深入。为此,中国科学院亚热带农业生态研究所吴金水研究团队以2线水铁矿和6线水铁矿(分别代表无定型和晶型铁矿物)及13C-葡萄糖为原料制备了四种碳铁复合物

北京大学揭示地表矿物微生物有机质耦合作用

一直以来,地表矿物、微生物与有机质之间内在作用机制,特别是矿物风化作用在微生物激发效应中扮演的角色始终未被揭示与认知。北京大学地球与空间科学学院鲁安怀教授和方谦博士课题组与合作者日前于《自然·通讯》在线发表题为《地球关键带中矿物风化作用调控微生物碳激发效应》的研究成果,报道地表矿物-微生物-有机质耦

亚热带生态所揭示不同活性碳输入量对土壤碳矿化的影响

  外源活性碳输入引起的土壤碳矿化激发效应,是影响全球土壤碳平衡的重要过程,其对土壤有机质(SOM)矿化的影响强度,甚至超过温度等环境因子。一般认为,激发效应的产生,是由于外源碳输入导致土壤微生物C-N计量学上的不平衡,驱使微生物加快分解SOM以获取更多的N——这称为“N-mining”假说。然而,

养分平衡调控土壤激发效应的微生物机制获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509669.shtm近日,中国科学院华南植物园研究员刘占锋团队联合中国科学院院士、中国科学院生态环境研究中心主任朱永官等合作者,研究揭示了养分平衡调控土壤激发效应的微生物机制。相关成果在线发表于《国际微

我国学者在土壤有机碳矿化研究取得新进展

  近日,中国科学院亚热带农业生态研究所环江喀斯特生态系统观测研究站王克林研究员团队在土壤有机碳矿化及微生物群落丰度及遗传多样性研究方面取得新进展。图1 添加14C-CaCO3和14C-稻草后土壤有机碳矿化的激发效应  土壤碳库对于温室效应与全球气候变化有着重要的控制作用,而有机碳矿化是土壤碳循环的

强化铁矿物上的碳“束缚”可使稻田土壤更肥沃

南方稻田土壤富含铁矿物,大量研究强调了碳铁耦合对土壤有机碳长期储存和稳定的重要性,但由于碳铁复合物难以从土壤中分离,其对土壤有机碳的保护机制认识尚未深入。中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水科研团队的一项研究发现,铁矿物通过降低其结合的碳被矿化并诱导负激发效应(抑制土壤有机碳矿化),进而促进稻

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

不同微生物生物量水稻土有机碳矿化对铁氧化物响应进展

  长期淹水管理导致水稻土多处于厌氧状态,因此其有机碳矿化过程及其关键影响因子与旱地土壤相比具有特殊性。厌氧有机碳矿化多与氧化还原过程耦合,其中铁的异化还原对厌氧有机碳矿化的贡献可高达80%,这过程中涉及到许多特殊的功能微生物,土壤微生物生物量不同意味着这些功能微生物群落大小上的差异。然而,土壤微生

生态所揭示野外氮沉降对土壤有机碳分解激发效应的影响

  土壤激发效应是指由有机物质加入所引起的土壤有机质分解在短期内剧烈改变的现象。激发效应能够调控土壤碳氮周转的速度,并影响植物、土壤微生物等对养分的获取和竞争,维持生态系统各组分间的养分平衡。作为全球变化的主要方面之一,日益严重的氮沉降对陆地生态系统的碳循环产生了巨大的影响,这其中也包括激发效应。然

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

生物炭负激发效应的微生物关键物种竞争作用机制

  土壤是全球碳循环的重要碳库,土壤有机碳封存可以缓解大气中CO2浓度的升高并提高土壤肥力。生物炭应用已被广泛证实是一种有效促进土壤有机碳封存和提高产量的方法(Woolf et al., Sustainable biochar to mitigate global climate change, N

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。

我国揭示稻田有机碳矿化速率与生物因子等之间的关系

  在亚热带农田土壤中,淹水稻田土壤有机碳及微生物生物量均高于毗邻旱地土壤,而稻田土壤中有机碳矿化速率却低于旱地土壤。导致稻田与旱地土壤固碳差异的关键原因有哪些?有机碳矿化与生物及环境因子之间的作用关系如何?等问题尚不清楚,但这些问题有助于揭示稻田固碳机理及其持续固碳潜力大小。  基于此,中科院亚热

生态中心在生物炭土壤固碳和遗留磷利用领域发表论文

  温室气体减排和碳生态封存是应对全球变暖的两个关键过程。生物炭可以在土壤环境中长时间稳定存续进行直接碳封存,还可以通过改善土壤结构和优化微生物群落、减少土壤中温室气体排放、促进植物源碳的固存。目前,生物炭已成为促进土壤生态固碳以及温室气体减排领域的研究热点。然而,生物炭在进入土壤后的稳定机制、对土

如何提高PP亲水无纺布的亲水倍率

PP无纺布本身是不亲水的,要赋予亲水性能,需要添加亲水母粒,或者在线/离线涂上亲水油剂提高PP亲水无纺布的亲水倍率,也就是提高亲水性能,但是亲水性能包括亲水倍率、亲水速度、亲水次数、亲水的有效期和次数等问题。所以这是和油剂密切相关的。需要选择合适的油剂满足你的需要。油剂选好后,要安装油剂的使用方法严

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

南京土壤研究所揭示了生物炭负激发效应的生物学机制

  土壤是全球碳循环的重要碳库,土壤有机碳封存可以缓解大气中CO2浓度的升高并提高土壤肥力。生物炭应用已被广泛证实是一种有效促进土壤有机碳封存和提高产量的方法(Woolf et al., Sustainable biochar to mitigate global climate change, N

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

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

地质封存CO_2水岩作用对页岩有机碳的萃取效应研究

CO2-水-岩相互作用实验研究对于CO2地质封存以及页岩气开发都具有重要意义。近年来多数研究主要侧重于岩石中矿物成分的反应过程,对于岩石中有机质成分的研究比较有限。本文选取盖层页岩,重点研究CO2对于页岩中有机碳的萃取效应作用。实验使用高压反应釜在95℃和15 MPa条件下进行CO2-水-页岩反应,

研究揭示微塑料调控土壤有机碳的微生物机制

研究发现,珊瑚岛灌木土壤和乔木土壤中存在大量微塑料。作为碳基材料,微塑料及其降解产物直接影响土壤碳循环。但微塑料如何影响微生物及调节土壤有机碳的机制仍不明确。近日,中国科学院华南植物园研究团队,揭示了微塑料调控土壤有机碳的微生物机制。团队通过盆栽实验,评估了传统与生物可降解两类微塑料,对珊瑚常见植物

“亲水又亲油”的新型海绵面世

  能让海绵如吸水一般快速地吸油吗?这恐怕是在众多漏油事故中,人们首先想到的最快捷、最简便的处理方法。记者日前从中科院金属研究所获悉,该所研究人员利用纳米纤维素和石墨烯的特性,通过浸涂法获得了超亲水超亲油的新型海绵。这种“双亲”海绵在油水分离领域,特别是海上漏油事故以及受到油污染的各类水资源中,将有

保护性耕作与绿色农业发展研究获进展

近日,中国农业大学农学院赵鑫、张海林团队在《环境变化生物学》上在线发表两篇关于保护性耕作与绿色农业发展的研究论文。 其中一篇论文利用114篇公开发表文献中的1059对数据进行整合分析,发现免耕条件下土壤pH显著降低。土壤质地、免耕持续时间、年平均温度和初始土壤pH是影响免耕条件下土壤pH的关键因

有机碳非水溶刷新制肥理念

  化肥在实现粮食持续增产丰收的同时,带给环境的负面影响也在增加。如何通过创新思维,改变传统的植物营养理论与制肥施肥方法,既保障粮食安全,又实现环境可持续,有机碳肥料、非水溶性肥料等新型肥料提供了新途径。这是记者于近日在北京召开的中国肥料产业“新时代、新思路、新方法、新产品”恳谈会暨全国钙镁磷肥技术