研究证明土壤微生物碳利用对温度变化的线性响应
近日,西北农林科技大学农学院区域发展与循环农业团队在土壤碳循环领域取得新进展,首次在大尺度上证明土壤微生物CUE(碳利用效率)对温度变化的线性响应,该研究成果发表于《自然-通讯》上。CUE是土壤微生物组的关键生理生态性状,其平衡土壤有机碳的形成和释放。将微生物CUE整合到地球系统模型中可以显著提高模型对土壤碳循环过程的模拟精度。然而,微生物CUE如何响应与适应气候变化尚不清楚,微生物CUE如何调控土壤有机碳周转亟待解决。基于此,该研究利用18O同位素示踪技术量化了中国南北样带典型森林土壤5、10、15、20、25、30℃下的微生物CUE。结合宏基因组和核磁共振技术,利用结构方程模型挖掘气候、土壤属性、底物质量、微生物群落结构和功能对大尺度森林土壤微生物CUE及其温度敏感性的驱动机制,并进一步解析微生物CUE对土壤有机碳-气候变化反馈的调控机理。研究发现,气候是影响土壤微生物CUE及其温度敏感性(微生物CUE与测量温度之间线性关系......阅读全文
高寒灌丛土壤碳循环研究获进展
近日,中国科学院成都生物研究所博士研究生王东在导师刘庆和尹华军的指导下,研究了青藏高原东缘窄叶鲜卑花高寒灌丛土壤碳收支对不同氮添加水平的响应。相关研究结果发表于《农业和森林气象学》期刊。 高寒灌丛是陆地生态系统的重要组成部分,由于高寒灌丛生态系统的特点以及研究历史等原因,与森林和草地相比,目前
武汉大学团队在全球土壤碳循环方面取得新进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499428.shtm土壤有机碳是全球陆地最大的碳库,解析不同土壤有机碳(SOC)库分解动力学的全球模式及其主控因素,对气候变化背景下陆-气碳通量的准确估算至关重要。《中国科学报》记者从武汉大学获悉,该校水
土壤微生物介导的碳循环过程研究获进展
土壤微生物碳利用效率表示微生物同化、吸收以及转移碳的能力,是反映土壤微生物介导和调控短期碳循环的关键参数。较高的土壤微生物碳利用效率反映了微生物将枯落物或根沉积物转化为微生物生物量的高效率,这可能有利于提高土壤碳固存的潜力;而较低的碳利用效率则意味着大量的碳通过微生物的呼吸作用释放到大气中,进而
土壤微生物介导的碳循环过程研究获进展
土壤微生物碳利用效率表示微生物同化、吸收以及转移碳的能力,是反映土壤微生物介导和调控短期碳循环的关键参数。较高的土壤微生物碳利用效率反映了微生物将枯落物或根沉积物转化为微生物生物量的高效率,这可能有利于提高土壤碳固存的潜力;而较低的碳利用效率则意味着大量的碳通过微生物的呼吸作用释放到大气中,进而可能
碳同位素技术在土壤碳循环研究中的应用
碳在土壤中的储量和存储时间是陆地生态系统碳库中最大和最长的,而土地利用方式会影响到土壤碳储量及其循环周期,因此有效的土地利用管理可使土壤成为一个碳汇。土壤储存碳的过程就是土壤有机碳动态平衡的变化,因此认识土壤有机碳的动态变化是揭示土壤碳循环过程及其调控机制的重要方面。首先介绍了碳的一种稳定性同位素(
森林生态系统在碳循环中的作用森林土壤
这是森林生态系统中zui大的碳库。不同的森林其土壤含碳量具有很大的差别,在北部森林中森林土壤占有84%总碳量;温带森林土壤中的碳占到其总碳量的62.9%;在热带森林中,土壤中的含碳量占整个热带森林生态系统碳贮量的一半。全球森林土壤的含碳量为660~927Gt,是森林生态系统地上部的2~3倍。国内外很
沈阳生态所在森林土壤碳循环对施肥的响应研究中获进展
我国是人工林大国,人工林面积约占世界人工林的1/3,也占我国森林总面积的近1/3,在木材生产和生态安全方面发挥着不可替代的作用。然而,由于大面积纯林连栽,养分输出大于输入等,致使我国人工林生产力低,没有充分发挥其生产和生态功能。施肥作为一种管理措施,可以有效改善土壤养分状况,提高人工林的生产力,
“一带一路”干旱区土壤碳循环国际培训班开幕
8月18日,由中国科学院国际合作局资助、中国科学院地球环境研究所承办的2024年“一带一路”干旱区土壤碳循环国际培训班在西安开幕。来自11个共建“一带一路”国家的24名优秀青年研究人员参加了此次国际培训班。此次国际培训班旨在加深共建“一带一路”国家在土壤碳循环研究领域的合作,推动共建“一带一路”国家
生物炭添加对微生物胞外酶介导的土壤碳循环方面的影响
生物炭改良是实现气候智能型和资源有效型现代农业的主要途径之一。微生物介导的有机质分解过程对土壤碳循环过程至关重要。然而,目前仍缺乏生物炭添加下土壤关键胞外酶活性与土壤碳循环间的直接证据,而这些酶活性可能会调控不同环境条件下土壤碳固存效应。 为此,中国科学院地球环境研究所等研究人员研究了土壤纤维素
光合碳循环-(photosynthetic-carbon-cycle)
光合作用中碳同化(二氧化碳转化为糖或其磷酸酯)的基本途径。又称卡尔文循环、还原戊糖磷酸循环、还原戊糖磷酸途径。在绿色植物、蓝藻和多种光合细菌中普遍存在。其他碳同化途径如 C4 途径和 CAM途径(见景天科酸代谢)所固定的 CO2 ,最终仍须通过光合碳循环才能被还原成糖。因此它是地球上绝大部分有机物
《科学》:叶绿素D可能影响全球碳循环
此前研究认为,叶绿素D对地球碳循环的作用可以忽略不计 日本一研究小组在新一期美国《科学》杂志上报告说,一种能使光合作用在近红外线照射下进行的物质——叶绿素D在地球海洋与湖泊中广泛存在,这种叶绿素可能是地球上碳循环的驱动力之一。 此前的研究认为,叶绿素D只存在于少数海洋藻类内部,分布在海洋中很有限
碳循环生物和大气之间的循环
绿色植物从空气中获得二氧化碳,经过光合作用转化为葡萄糖,再综合成为植物体的碳化合物,经过食物链的传递,成为动物体的碳化合物。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气,另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后,残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而zu
俯冲带深部碳循环研究获进展
日前,中国科学院海洋研究所研究员张国良团队在俯冲带深部碳循环研究取得新进展,相关成果发表于美国地球物理学会旗舰期刊《地球物理研究杂志-固体地球》。该研究通过高温高压实验并结合热力学数值模拟,明确了俯冲带水对碳酸岩熔体出现的重要影响及其稳定存在的温压范围,揭示了俯冲带弧下深度含水碳酸岩熔体是迁移碳的重
某些藻类的增加可影响碳循环
两项新的研究报告了浮游植物丰度和性质发生的急剧变化,它们对储存过量的碳具有重要的含义。总的来说,这些研究提出,一些类型的碳密集型藻类正在繁盛地生长,它们将充当日益重要的碳泵的角色。应用深水软珊瑚骨骼中埋置的浮游植物氨基酸的同位素特征,Kelton McMahon和同事确定了在过去一千年里北太平洋
ACS-Catalysis:人工固碳循环研究取得进展
工业快速发展导致二氧化碳等温室气体排放不断增加,促使各国加速开发二氧化碳捕集利用技术。其中,设计和创建具有高效生物固碳能力的酶、生化途径、工程生物或微生物组,已成为合成生物固碳领域的研究热点。 自然界中,植物和微生物可利用六条天然固碳途径将二氧化碳转化为有机物,其中重要途径之一就是以1,5-二
土地利用变化对土壤微生物群落组成有显著影响
近日,中国科学院成都生物研究所(以下简称成都生物所)科研团队以天然林、人工林、灌丛和农田四种土地利用类型的土壤为研究对象,探讨青藏高原东南缘亚高山生态系统土地利用类型变化对土壤碳组分、碳循环酶基因和相关微生物群落的影响。相关研究成果发表于《应用土壤生态学》。 土地利用变化可通过改变植被覆盖和其
土地利用变化对土壤微生物群落组成有显著影响
近日,中国科学院成都生物研究所(以下简称成都生物所)科研团队以天然林、人工林、灌丛和农田四种土地利用类型的土壤为研究对象,探讨青藏高原东南缘亚高山生态系统土地利用类型变化对土壤碳组分、碳循环酶基因和相关微生物群落的影响。相关研究成果发表于《应用土壤生态学》。土地利用变化可通过改变植被覆盖和其他相关属
植物所揭示冻土融化背景下的生态系统碳磷交互作用
作为植物生长的限制因素,土壤养分可利用性会调控陆地生态系统碳循环对全球变化的响应。特别是在冻土融化背景下,土壤养分可利用性对生态系统碳循环关键过程的调节作用,很大程度上影响着生态系统碳循环对气候变暖反馈关系的方向与强度。近年来,冻土生态系统碳-氮-磷交互作用逐渐引起学术界重视。其中较多关注土壤氮
深海冷泉甲烷碳循环研究获新进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500478.shtm
碳循环模拟和数据同化研究方面取得进展
模型数据融合方法和多模型集成分析是研究陆地生态系统碳循环过程时空变化的有效手段。中国科学院地理科学与资源研究所何洪林研究小组应用中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network, CERN)长期动态监测数据,结合生态系统过程模型和模型数据融合方法,取得一
氮磷交互作用影响陆地碳循环过程研究进展
氮、磷是植物生长必需的养分元素,在陆地碳循环中扮演重要角色。尽管一些野外实验或meta分析论文都对氮、磷或两种养分同时添加如何影响地上、地下碳循环关键过程进行了广泛报道,但有关氮磷的交互作用如何影响地下碳循环的研究较缺乏,因此,限制了学界在未来氮磷输入不平衡加剧背景下准确利用模型模拟陆地碳循环过
合理围封促进干旱草原碳循环并增加碳固存
近日,中国农业科学院草原研究所草地土壤健康培育与功能提升团队揭示,合理围封恢复促进了半干旱草原碳循环,并增加了碳固存。该研究为围封恢复在促进草地恢复和固碳减排关键调控机理方面提供理论支持。相关研究成果发表在《总环境科学》(Science of the Total Environment)上。
科学家构建土壤有机碳方面的全球图谱
东北林业大学王传宽教授团队在土壤有机碳方面取得新进展。团队首次构建了土壤矿物结合有机碳和颗粒有机碳储量和周转的全球图谱,并研发了包含两种功能组分的土壤碳循环新模型,为提升土壤有机碳储量,助力“碳中和”提供重要科学依据。相关成果发表在《自然-通讯》。土壤有机碳是陆地生态系统最大的碳库,其碳汇潜力可以贡
降水格局变化影响土壤有机碳累积
中国科学院华南植物园生态中心硕士研究生周金戈在王法明研究员的指导下,研究揭示降水格局变化影响土壤有机碳累积。相关研究发表于《植物和土壤》。周金戈为该论文第一作者,王法明为通讯作者。 热带森林土壤具有较高的碳储量和固碳潜力,其中的微小变化也可能对全球碳循环产生影响。已有研究表明,华南热带地区具有湿
地化所表层喀斯特作用过程研究获进展
随着温室气体排放的加剧以及随之而来的全球变暖等一系列全球变化问题,全球碳循环的研究越来越受到人们的关注。而与喀斯特作用过程相关的碳循环,作为全球碳循环的重要组成部分,显著地影响着全球碳收支。喀斯特作用碳循环是“水-岩(CaCO3)-气(CO2)一生”相互作用的结果,其中伴随着一系列
地球碳循环深及下地幔有了直接证据
科学家曾推测,碳循环可能深入到地球的内部,但一直没有证据支持这一观点。据美国物理学家组织网9月15日报道,最近,美国卡内基研究院的研究人员对来自地表以下700公里深处地幔层的钻石进行了分析,发现其包含的杂质成分与海洋底壳一致,为碳循环深及地表以下数百公里提供了第一个直接证据。论文发表在9月15日
“海洋兰炭”:把海洋碳循环机制弄清楚
“没有大数据基础和科学指标,就无法进行‘碳交易’,生态补偿机制也就不能科学有效运行。”中科院院士、焦念志代表在回答科技日报提问时说,他正在参与组织的海洋兰炭计划“就是要把海洋碳循环的过程机制探讨清楚”。 3月5日上午,总理工作报告结束后,焦念志在人民大会堂一楼被记者团团围住,直到成为最后一个
森林生态系统在碳循环中的作用
森林生态系统在碳循环中的作用从人类认识到温室气体尤其是二氧化碳浓度的升高会使全球气温变暖,从而带来一系列严重生态环境问题时,就展开了对碳素循环的研究。而森林生态系统作为吸收二氧化碳释放氧气的一个大碳汇,在碳循环中起着非常重要的作用。全球森林面积为41.61亿公顷,其中热带、温带、寒带分别占
《科学》:基于测量数据的地球碳循环轨迹初步摸清
人类对气候的影响究竟有多大,要回答这个问题,首先必须清楚地球的碳循环轨迹。以德国马普生物地球化学研究所克里斯蒂安·比尔领导的一个国际研究小组最近发表了两份研究报告,首次根据测量数据估算出地球上二氧化碳的自然释放和吸收量,为研究全球气候变化提供了新的依据,这两份报告已刊登在新出版的
土地利用变化对土壤碳分解酶活性的影响研究取得进展
土壤是陆地生态系统中最重要的碳库,而由微生物驱动的有机碳分解对全球碳循环具有重要影响。土壤微生物主要通过其分泌的胞外酶参与土壤的碳循环。土地利用变化导致土壤有机质的质量和数量以及土壤理化特性的改变,这些都会导致生态系统中土壤微生物群落的变化,从而影响其分泌的胞外酶活性。然而土壤碳循环相关酶活性对