大尺度森林土壤固氮菌群落分布格局研究获进展
生物固氮每年能向陆地生态系统提供40~100Tg的氮素,其中共生和自生固氮菌是生物固氮的主要贡献者,它们能将大气中的氮还原成氨,可为植物生长提供有效氮,维持森林生态系统土壤肥力并提高植物生产力。因此,阐明固氮菌群落分布格局可为理解森林氮循环过程以及调控氮素供给策略提供重要支撑。 为此,中国科学院成都生物研究所研究人员对全国146个森林样地进行土壤采样,从五指山热带阔叶林到大兴安岭寒温带针叶林,跨越5类气候带和3种森林类型,同时对土壤样品中的固氮菌nifH基因进行扩增子测序,测定土壤大量/微量元素含量、气候因子和植物相关变量。研究目的在于探讨各森林类型土壤固氮菌群落结构、组成、多样性的差异特征,并揭示土壤/气候/植物变量对固氮菌空间分布的调控机理。 近日,相关成果以“Broad-scale distribution of diazotrophic communities is driven more by aridity ......阅读全文
长期施肥下土壤固氮菌群落构建研究取得进展
在宏观生态学理论中,群落的构建机制是生物多样性产生和维持的核心研究内容。生态位理论和中性理论常被用来解释群落的构建过程。生态位理论强调的是确定性过程的作用,即环境过滤和种间相互作用对群落的影响;中性理论强调的是随机性过程的作用,即随机扰动、随机扩散以及随机的出生、死亡对群落的影响。已有研究表明,
固氮菌有哪些特性?
在无氮培养、温度18~40℃时,菌株均能生长且有固氮酶活性,其最适生长及固氮的温度为26~37℃;在偏酸(pH值5.0)和偏碱(pH值8.0)的条件下,菌株均能保持较强的生长势和较高的固氮酶活性,并能通过调节自身代谢适应环境的酸、碱变化,使培养液趋近中性;培养液中NaCl浓度在0.5~2.5g/
大尺度森林土壤固氮菌群落分布格局研究获进展
生物固氮每年能向陆地生态系统提供40~100Tg的氮素,其中共生和自生固氮菌是生物固氮的主要贡献者,它们能将大气中的氮还原成氨,可为植物生长提供有效氮,维持森林生态系统土壤肥力并提高植物生产力。因此,阐明固氮菌群落分布格局可为理解森林氮循环过程以及调控氮素供给策略提供重要支撑。 为此,中国科学
大尺度森林土壤固氮菌群落分布格局研究获进展
生物固氮每年能向陆地生态系统提供40~100Tg的氮素,其中共生和自生固氮菌是生物固氮的主要贡献者,它们能将大气中的氮还原成氨,可为植物生长提供有效氮,维持森林生态系统土壤肥力并提高植物生产力。因此,阐明固氮菌群落分布格局可为理解森林氮循环过程以及调控氮素供给策略提供重要支撑。 为此,中国科学院
关于固氮菌的发展介绍
1901年,M.W.拜耶林克首先发现并描述了这类细菌,他定名的有2个种:一是褐色固氮菌,常生存于中性或碱性土壤中;一是活泼固氮菌,常生存于水中。后来,各国学者相继分离出许多不同的菌株。1938年,C.H.维诺格拉茨基将生产孢囊的菌株(以褐色固氮菌为代表)归属于固氮菌属,将不产生孢囊的菌株(以活泼
请问固氮菌有哪些用途?
在形形色色的固氮菌中,名声最大的要数根瘤菌了。根瘤菌平常生活在土壤中,以动植物残体为养料,自由自在地过着“腐生生活”。当土壤中有相应的豆科植物生长时,根瘤菌便迅速向它的根部靠拢,并从根毛弯曲处进入根部。豆科植物的根部细胞在根瘤菌的刺激下加速分裂、膨大,形成了大大小小的“瘤子”,为根瘤菌提供了理想
共生固氮菌的相关介绍
在与植物共生的情况下才能固氮或才能有效地固氮,固氮产物氨可直接为共生体提供氮源。主要有根瘤菌属(Rhizobium)的细菌与豆科植物共生形成的根瘤共生体,弗氏菌属(Frankia,一种放线菌)与非豆科植物共生形成的根瘤共生体;某些蓝细菌与植物共生形成的共生体,如念珠藻或鱼腥藻与裸子植物苏铁共生形
关于固氮菌的原理简介
氮气是空气中的主要成分,占空气总量的五分之四。然而由于氮气分子被三条“绳索”--化学键所束缚,因此大部分植物只能“望氮兴叹”。固氮菌的本领在于它有一把“神刀”--固氮酶(含有Fe Co Mo即铁钴钼),可以轻易地切断束缚氮分子的化学键,把氮分子变为能被植物消化、吸收的氮原子。 俄罗斯莫斯科大学生
自生固氮菌的简介和培养
自生固氮菌 还有一些固氮菌,如圆褐固氮菌,它们不住在植物体内,能自己从空气中吸收氮气,繁殖后代,死后将遗体“捐赠”给植物,让植物得到大量氮肥。这类固氮菌叫自生固氮菌。 培养 在实验条件下培养自生固氮菌,培养基中只需加入碳源(如蔗糖、葡萄糖)和少量无机盐,不需加入氮源,固氮菌可直接利用空气中
关于固氮菌的基本内容介绍
固氮菌属于细菌的一科。菌体杆状、卵圆形或球形,无内生芽孢,革兰氏染色阴性。好氧,厌氧,兼性厌氧均有,有机营养型,能固定空气中的氮素。包括固氮菌属、氮单孢菌属、拜耶林克氏菌属和德克斯氏菌属。固氮菌肥料多由固氮菌属的成员制成。 固氮菌是细菌的一科。菌体杆状、卵圆形或球形,能固定空中的氮素。氮是植物
芒草固氮内生菌研究获新进展
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研究揭示固氮内生菌可以提高先锋植物在极端环境的适应性。相关研究发表于Microbiome。 植物修复是尾矿生态修复的一种具有潜在经济效益的方法。先锋植物可以成功地在尾矿上定植,显示出尾矿植物修复的潜力。该研究利用群落分析、DNA-SIP实验和
关于固氮菌的微生物肥料的相关介绍
1.固氮菌对土壤酸碱度反应敏感,其最适宜pH为7.4~7.6,酸性土壤上施用固氮菌肥时,应配合施用石灰以提高固氮效率。过酸、过碱的肥料或有杀菌作用的农药,都不宜与固氮菌肥混施,以免发生强烈的抑制。 2.固氮菌对提高土壤湿度要求较高,当土壤湿度为田间最大持水量的25%~40%时才开始生长,60%
玉米“肠道菌群”:未开发的生物固氮资源
玉米伤流液采集 中国农科院供图 与人类微生物组类似,植物微生物组被称为植物的第二个基因组,对植物生长发育、养分吸收、病虫害抵御等至关重要。 近日,科学家发现了定殖于玉米茎木质部伤流液内、具有固氮能力且高度保守的核心细菌微生物组,它们为玉米提供了氮素营养并促进根系生长。相关
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
土壤微生物固氮机理研究获进展
中国科学院华南植物园副研究员郑棉海团队在国家重点研发-青年科学家项目、广东省基础与应用基础研究基金等项目的资助下,在土壤微生物固氮机理研究方面取得重要进展。相关成果近日分别发表于《微生物系统》(mSystems)和《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)。生物
黑河上游固氮细菌群落结构与多样性研究获得进展
氮是高寒生态系统的限制性营养元素,对固氮细菌多样性及其影响因素的研究有助于解决高寒生态系统土壤氮缺乏的难题。 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员在祁连山区冰沟选择了两种典型植被进行样方调查和土壤样品采集。通过对其土壤理化性质进行测定,对两种植被土壤中的固氮细菌多样性和丰度用克隆文库(
研究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
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
固氮酶的固氮的过程简述
固氮的过程中每个电子的传递需要消耗2~3个ATP,而且一般固氮生物在固氮的同时也会产生氢气,因此固氮的总反应式可写为:N2 + 8 H+ + 8 e- ---------> 2NH3 + H2此过程消耗16~24个ATP。
研究发现锑氧化依赖的化能自养固氮过程
广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员孙蔚旻团队发现了锑氧化依赖自养固氮的全新生物地球化学过程,同时利用DNA-SIP和宏基因组分箱确定了微生物红环菌科(Rhodocyclaceae)和根瘤菌科(Rhizobiaceae)参与此过程。相关研究发表于Environmental Science &
在绿肥产业中纳入根瘤菌研究
紫云英照片(左图为未接种高效菌剂对照植株,右图为接种高效菌剂植株) 张俊杰摄近年来,农业中不断使用化肥造成了许多问题,很多专家建议采用可再生能源和可持续能源的耕作方法。这些方法包括有机和动物肥、农家肥、堆肥和绿肥等,其中绿肥应用最为广泛。绿肥是指直接或经堆沤后施入土壤作为肥料使用的栽培或野生绿
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
新发现可有效缓解植物高寒沙化地“氮饥饿”困局
青藏高原高寒草地面积约为146万平方千米,占我国陆地面积的15%,但近30年受气候变化与人为活动影响,草地面临沙化困境。土壤沙化通常导致养分保持能力降低,与健康草地相比,沙化草地铵态氮(NH4+-N),硝态氮(NO3?-N),微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)含量分别降低28.9
新发现可有效缓解植物高寒沙化地“氮饥饿”困局
青藏高原高寒草地面积约为146万平方千米,占我国陆地面积的15%,但近30年受气候变化与人为活动影响,草地面临沙化困境。土壤沙化通常导致养分保持能力降低,与健康草地相比,沙化草地铵态氮(NH4+-N),硝态氮(NO3?-N),微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)含量分别降低28.9%、
Azotobacter-Medium-(固氮菌培养基)的成分和适用范围
Azotobacter Medium (固氮菌培养基)KH2PO4 0.2g K2HPO4 0.8gMgSO4.7H2O 0.2g CaSO4.2H2O 0.1gNa2MoO4.2H2O Trace(微量) Yeast axtract(酵母膏) 0.5gMannitol(甘露醇) 20g FeC
科学家发现玉米的核心细菌微生物组具有固氮能力
与人类微生物组类似,植物微生物组被称为植物的第二个基因组,对植物生长发育、养分吸收、病虫害抵御等至关重要。 近日,科学家发现了定殖于玉米茎木质部伤流液内具有固氮能力且高度保守的核心细菌微生物组,它们为玉米提供了氮素营养并促进根系生长。相关研究成果由中国农科院农业资源与农业区划研究所(以下简称资划所
关于黄素氧还蛋白的作用性介绍
生物固氮作用(biologicalnitrogenfixatio):大气中的氮被原还为氨的过程。生物固氮只发生在少数的细菌和藻类中。 估计全球每年生物固氮作用所固定的氮(N2)约达17500万吨,其中耕地土壤约有4400万吨,超过了每年施入土壤4000万吨肥料氮素(工业固氮)的量(Burris
华南植物园在亚热带森林土壤固氮微生物的驱动机制研究
固氮微生物在生态系统氮循环中扮演着重要角色。我国亚热带地区氮沉降日益加剧,但有研究表明土壤固氮微生物依然十分活跃。然而,关于土壤固氮微生物群落在富氮缺磷的南亚热带森林中受哪些因素调控有待进一步探究。 中国科学院华南植物园恢复生态中心博士张静在研究员刘占锋的指导下,依托鼎湖山和鹤山的植被恢复/演替
花生新技术开辟粮油量质提升新途径
“用了ARC微生物菌剂后能明显减轻死苗、烂果,还能明显提高花生的品相,花生果变得又多、又白、又饱满,预计每亩增收200到300多元不成问题。”9月13日,在河南正阳县召开的花生提质固氮减损增产ARC耦合技术千亩连片应用现场观摩与交流研讨会上,种植大户黄磊说。 会上,以中国工程院院士张新友为组长
我国研究人员在稻田生物固氮研究中取得进展
生物固氮是稻田区别于旱地的本质特征,也是稻田生产力维持的关键。 中国科学院南京土壤研究所谢祖彬团队经过多年研究,创建了稻田生物固氮的田间原位直接定量技术;揭示了稻田生物固氮主要发生在0-5cm,尤其是0-1cm土壤表层;首次阐明了光合固氮和异养固氮对稻田生物固氮的贡献。提出了铝氧化物抑制念珠藻