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)。生物固氮是陆地生态系统重要的氮源。过去很多研究认为生物固氮速率受到氮添加的抑制,但是越来越多的研究发现氮输入对森林土壤微生物固氮的影响并不总是负面的,而富氮环境下微生物固氮的驱动机制仍然不清楚。研究表明,微生物固氮是典型的耗能反应,土壤活性有机碳可能是固氮菌潜在的能量来源,因此深入探索不同来源的碳输入如何影响氮添加对土壤微生物固氮的影响将有助于理解土壤固氮的驱动机理。短期低氮和长期高氮处理对森林土壤固氮菌群落的影响机制。研究团队供图研究团队依托广东省鼎湖山、石门台和河南省鸡公山等多个森林氮添加试验平台,对比森林土壤固氮菌群落对短期低氮和长......阅读全文
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
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
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
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
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
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
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,
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%、
研究揭示砷氧化依赖自养固氮及相应代谢途径
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利用DNA-SIP和宏基因组分箱确定了微生物硫杆菌属(Thiobacillus)和厌氧菌属(Anaeromyxobacter)参与砷氧化依赖自养固氮及相应代谢途径。相关研究发表于Journal of Hazardous Materials。
这项研究为开发根际固氮微生物接种菌剂提供启示
近日,中国科学院成都生物研究所研究员尹华军团队以农田和森林土壤为试验对象,比较了不同种类和数量的碳源添加下非共生固氮速率的变化规律,并进而探讨了其微生物机制。相关研究成果发表于《应用土壤生态学》。非共生固氮(FLNF)是生态系统中普遍发生的重要氮输入过程。该过程需要大量能量,因而根系分泌物输入极可能
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。
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
固氮植物改造桉树人工林研究获进展
中国科学院华南植物园研究员邓琦团队在国家自然科学基金、中国博士后科学基金等项目资助下,在固氮植物改造桉树人工林研究方面取得新进展。相关成果近日发表于《土壤生物学与生物化学》(Soil Biology and Biochemistry)。施氮和混交固氮植物对桉树人工林生态系统碳氮磷化学计量比的影响差异
关于氮循环的定义介绍
氮循环是指氮在自然界中的循环转化过程,是生物圈内基本的物质循环之一,如大气中的氮经微生物等作用而进入土壤,为动植物所利用,最终又在微生物的参与下返回大气中,如此反复循环,以至无穷。 构成陆地生态系统氮循环的主要环节是:生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。 植物吸收
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
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%
气生根黏液藏“心机”,微生物固氮控病有新招
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499642.shtm植物的茎或叶上所发生的根叫气生根,它是一种很特别的根系类型与变态器官,而有些植物气生根上则会附着大量黏液,从而形成了一种神奇的微环境。最近,中国科学院西双版纳热带植物园(以下简称版纳植
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 &
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
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
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
生物固氮的环境响应机制获揭示
中国科学院华南植物园生态中心鼎湖山站生态系统管理研究组副研究员郑棉海(课题组PI:莫江明研究员)首次系统地揭示了全球陆地生态系统生物固氮对环境变化的响应格局。相关研究近日发表于《全球变化生物学》。 生物固氮是地球生态系统重要的氮素来源之一,也是驱动陆地生态系统氮循环和净初级生产力的关键因素。
树叶固氮不是梦-细菌固氮新说挑战传统理论
在热带雨林之外生长最快的树木是白杨。这种树高而细长,在不到10年的时间里就可以长到30米高,即便是生长在它们似乎并不适宜的环境里,如焚烧的土地以及多沙的河岸。 Sharon Doty说,这样的生长速度得益于其叶片和其他组织中的微生物。当白杨的叶子细胞忙着把日光转化为能量时,叶子细胞中的细菌会
研究揭示森林演替驱动生物固氮及其关键机制
传统观点和理论研究认为生物固氮速率在森林演替初期或中期达到峰值,而演替后期生物固氮逐渐减弱甚至停止。这样的观点主要基于两个基本假设。其一,演替初期或中期土壤养分(尤其是氮)贫瘠,固氮植物和固氮微生物在生态系统中占有优势地位;但演替过程土壤氮逐渐累积增加,因此演替后期生物固氮已不具有竞争优势,固氮
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
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
丛枝菌根真菌调控不同功能群植物种间关系获进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512416.shtm作为土壤中广泛存在的一类关键有益微生物,丛枝菌根真菌(AMF)可与80%以上的陆生植物建立共生关系,协助宿主植物吸收土壤养分,同时促进相邻植物之间的资源合作,提高植物群落生产力和多样
土壤微生物活性测定的结果算是土壤微生物呼吸吗
土壤微生物活性测定的结果不能算是土壤微生物呼吸。 土壤微生物活性表示土壤中整个微生物群落或其中的一些特殊种群状态,可以反映自然或农田生态系统的微小变化。土壤微生物活性的表征量有:微生物量、C/N、土壤呼吸强度和纤维呼吸强度、微生物区系、磷酸酶活性、酶活性等。 土壤呼吸强度和纤维分解强度是土壤