新研究揭示地质背景影响全球河流氮循环

近日,香港科技大学(广州)教授刘易团队首次揭示了碳酸盐岩风化通过调控溶解无机碳增强河流氮同化吸收的作用机制。这一发现不仅加深了地质背景对河流碳氮耦合循环和其他生物地球化学过程的控制作用的理解,更为全球河流生态治理和碳中和目标提供了全新视角。相关成果发表于《自然-地球科学》。珠江流域地质背景与溶解无机碳浓度空间分布图。研究团队供图溶解无机碳限制作用的首次发现在过去的研究中,科学界普遍认为河流生态系统中氮(N)和磷(P)的供应是限制氮同化吸收的关键因素。论文第一作者、香港科技大学(广州)博士生祁虹凯表示,碳酸盐岩与硅酸盐岩的风化差异,本质上是地质背景深刻影响着河流的碳氮耦合循环和其他生物地球化学过程,这一机制在全球尺度上普遍存在,却长期被忽视。研究团队通过对珠江流域和印度尼西亚的野外观测和培养实验以及全球数据分析,首次证实了溶解无机碳在氮同化过程中的核心作用。研究显示,在同等太阳辐射和温度条件下,全球高碳酸盐岩区域河流中,由碳酸盐风......阅读全文

黄土高原不同生态治理方式对土壤氮循环的影响

  植树造林是重建生态系统的一项重要生态措施。在湿润地区,由于水分充足,利用植树造林的方法进行生态恢复通常被认为是合理的;而在干旱和半干旱地区,大规模植树造林受到很多质疑。众多研究表明,干旱地区植树造林大量消耗土壤水分,使得土壤水分亏缺越来越严重,从而导致生态系统的恶化。然而,干旱地区植树造林除消耗

长期氮添加对北方森林老龄林碳循环的影响获揭示

  近日,中国科学院院士方精云、中科院植物研究所副研究员沈海花等与合作者揭示了长期氮添加对北方森林老龄林碳循环的影响。研究发现,低水平氮添加对北方森林生态系统碳输入和碳输出过程的影响相当。相关研究成果发表于《生态学快报》。  工业革命以来,化石燃料燃烧和农业化肥施用导致大气氮沉降增加,而北方森林是陆

研究揭示扬子海洋氮循环与氧化还原界面的协同演化模式

  在埃迪卡拉纪早期到寒武纪第三期约120 Myr内,地球经历了埃迪卡拉纪生物事件、寒武纪生命大爆发、最后一次雪球事件的结束以及罗迪尼亚超大陆的裂解等一系列特殊的地质事件。前人研究提出,新元古代到早寒武世全球海洋的氧化还原条件可能发生了根本性的变化,即新元古代大氧化事件(NOE),氧含量的增加可能有

地质地球所Mg同位素示踪再循环碳酸盐岩研究获进展

  地球深部碳循环已经成为国内外地球科学研究的热点问题之一。过去的研究证实地幔是一个巨大的碳库,其储存的碳量超过地球所有其它储库含碳量的总和,这表明地表的大部分碳都通过俯冲带重新回到了地幔中。蚀变洋壳携带的大量碳酸盐岩并不会在俯冲脱水过程中被释放,而是被携带到地幔深部,从而

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

沼泽蚂蚁巢丘体格局对土壤碳氮循环影响研究获进展

  土壤动物与生态系统过程-功能的关系是陆地表层系统研究亟须解决的关键科学问题之一。人类活动强烈干扰下,原生沼泽陆向退化演替直接导致土壤陆生无脊椎动物增多,也将进一步影响湿地原有生态过程和功能的发挥。蚂蚁是沼泽湿地中典型的“生态系统工程师”,蚂蚁巢丘体是常见的土壤生物构筑体(biogenic s

土壤氮循环功能微生物对季节降水变化响应研究获进展

  近日中科院华南植物园博士陈洁在副研究员刘卫和研究员申卫军的指导下,对土壤氮转化功能微生物对季节降水变化响应研究取得进展。相关研究近日发表于《前沿微生物学》。  参与土壤氮循环的功能微生物不仅是森林生态系统的重要组成部分,更是维持生态系统功能稳定性的内在驱动力。研究森林土壤氮循环功能微生物对降水格

土地利用变化对土壤碳氮循环影响机制研究获进展

       为了揭示土地利用变化对土壤碳氮循环的影响,中科院武汉植物园系统生态学学科组程晓莉研究员运用土壤分馏和碳氮稳定同位素方法(δ13C,δ15N)研究丹江口库区森林、灌丛和农田生态系统等不同土地利用类型对土壤有机碳氮循环的影响机制。   研究发现,近20年通过森林和灌丛的植被恢复显著增加了

土地利用变化下土壤团聚体中氮循环研究获进展

  土壤氮(N)素的有效性是植物生长的主要制约因素,因而对陆地生态系统碳(C)收支平衡起着至关重要的作用。土地利用方式的改变,尤其是农田向人工造林地的转变能大幅增加土壤中有机C的储存,减缓温室效应。然而,随着人工造林下植被生物量的增加和有机C的固持,N素的限制作用越来越突出。未施肥土壤中90%以上的

铁矿物对铁氮元素耦合循环影响过程和机制获揭示

  广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员刘同旭团队对铁矿物介导的硝酸盐还原耦合亚铁氧化(NRFO)过程开展了系统研究,揭示了铁矿物对铁氮元素耦合循环的影响过程和内在机制。相关研究发表于生物地质学权威期刊Geobiology。  硝酸盐还原耦合亚铁氧化微生物普遍存在于稻田、湖泊和沉积物等生态环境中,

水稻土碳氮循环关键酶动力学特征获新进展

  在全球变暖大背景下,亚热带地区气候变化相比于其他地区更为明显。亚热带地区是水稻主产区之一,高强度的人为耕作干扰使水稻土物理化学生物特性与旱地土存在显著差异。已有研究表明水稻土是全球重要的碳汇,但升温造成温室气体(如CO2和CH4)排放增加,产生进一步的温室效应,这种正反馈作用不容忽视。  温度敏

地质地球所发现晚泥盆世FF生物灭绝事件与全球碳循环关系

  晚泥盆世弗拉期-法门期(Frasnian-Famennian)发生的生物灭绝事件(简称F-F事件)是显生宙以来五大集群灭绝事件之一。在这次事件中有三分之二的生物灭绝。相关研究显示,几乎所有的环境因素,包括全球碳循环、火山热液、厌氧水体扩张、温度等在F-F事件时期都发生了变化,并被

地质地球所等发表地核中碳、氮、氢等轻元素含量研究成果

  地球科学最基本的一个科学问题是地球的成分是什么。这个问题也是地球科学的一个终极问题。对这个问题的探索,需要综合地球科学的各个分支学科(包括地球物理、地球化学等),需要综合对地球不同部分的研究成果(包括大气、地壳、地幔和地核),才能对这个问题有所回答。因此,地球的成分是一个提纲挈领

让循环经济循环起来

  发展循环经济是深入贯彻落实科学发展观、加快转变经济发展方式的必然要求和现实选择。在资源环境约束加剧、科技进步日新月异的形势下,大力发展循环经济,通过资源的高效循环利用促进经济发展,显得尤为重要和迫切。近年来,湖南省汨罗市在着力发展循环工业的同时探索发展循环农业,推动循环经济由企业循环、产业循环、

什么叫“地质CT”

计算机X射线层析,简称CT,是一种新的测量不透明物体内部密度及结构的放射性成像技术。地质CT是指地质勘测CT成像技术,主要用以解决地质构造、地层结构、工程地质力学等地质问题。结合实际讨论了声波层析成像中设备的选择、观测系统的建立和资料处理等问题。在实际使用证明中其效果良好。与工程地质中使用的其他物探

风的地质作用

 风是一种很普遍的自然现象,是广泛分布的外力地质作用之一。风的地质作用可以 发生在陆地的许多地区,但以干旱气候区表现得强盛。因为在这些地区降水稀少且分 配不均,多以暴雨形式降落,蒸发强烈,年蒸发量超过降水量的数倍,植被稀少,日照强 度大,昼夜温差大,物理风化强烈。这些自然条件大大地促进和加强了风的作

地质罗盘的结构

地质罗盘的结构:地质罗盘式样很多,但结构基本是一致的,我们常用的是圆盆式地质罗盘仪。由磁针、刻度盘、测斜仪、瞄准觇板、水准器等几部分安装在一铜、铝或木制的圆盆内组成。磁针一般为中间宽两边尖的菱形钢针,安装在底盘中央的顶针上,可自由转动,不用时应旋紧制动螺丝,将磁针抬起压在盖玻璃上避免磁针帽与项针尖的

氮循环功能基因的生物地理学分布格局研究获进展

  微生物(细菌和古细等)是全球生物地球化学循环的重要驱动者。阐明微生物生物地理分布及其驱动过程对于预测环境变化将如何影响生物地球化学循环非常重要。以往微生物生物地理学的研究常常聚焦在物种的层面。然而,越来越多的研究表明,由于微生物群落固有的功能冗余性,微生物群落的功能变化通常与其物种组成变化是解耦

研究发现大气氮沉降影响亚热带森林生态系统硅循环

中国科学院华南植物园研究员旷远文团队依托生态中心建立的“林冠、林下氮添加模拟大气氮沉降”野外控制实验平台,研究发现了大气氮沉降影响亚热带森林生态系统硅循环。相关成果近日在线发表于《植物与土壤》(Plant and Soil)。硅是地壳中第二丰富的元素,有利于植物生长、防御,且与陆地生态系统碳循环紧密

科研人员揭示青藏高原上碳氮循环变化及驱动机制

中新网成都9月27日电 (记者 贺劭清)记者27日从中科院成都生物研究所获悉,中国科学院成都生物研究所陈槐研究员与合作者综述了青藏高原上的碳氮循环变化及驱动机制,指出草地可持续管理、生态工程和绿色技术发展,将抑制青藏高原温室气体排放,有助于维持青藏高原的碳汇功能。这一科研成果于当日在国际期刊《自然综

研究发现大气氮沉降影响亚热带森林生态系统硅循环

中国科学院华南植物园研究员旷远文团队依托生态中心建立的“林冠、林下氮添加模拟大气氮沉降”野外控制实验平台,研究发现了大气氮沉降影响亚热带森林生态系统硅循环。相关成果近日在线发表于《植物与土壤》(Plant and Soil)。硅是地壳中第二丰富的元素,有利于植物生长、防御,且与陆地生态系统碳循环紧密

低山丘陵高砾石含量对土壤水氮输移循环的影响

  由于土地利用/覆被变化、气候变化和成土母质风化等因子的共同作用,丘陵山区水土流失严重,土壤中的砾石含量很高,体积比可达30%以上。据统计,在地中海低山丘陵地区,高砾石含量的土壤面积占比达60%;而在我国,约有18%的国土面积被砾石性土壤所覆盖。许多研究表明,土壤中大量砾石的存在,会改变一系列关键

鸟氨酸循环的循环过程

整个过程发生在胞液和线粒体中。其中氨的来源主要是氨基酸代谢。待降解的氨基酸首先经过转氨作用形成谷氨酸,谷氨酸转运进入线粒体分解为氨气、二氧化碳和水,1分子谷氨酸分解产生2分子的ATP。循环第一步:氨和鸟氨酸消耗2分子ATP生成瓜氨酸,该步骤发生在线粒体基质中。随后,瓜氨酸转运至胞液中。循环第二步:瓜

鸟氨酸循环的循环缺陷

鸟氨酸循环中每一种酶的先天性缺陷所产生的疾病,都会导致氨在体内积聚,产生氨中毒。如氨甲酰磷酸合成酶或鸟氨酸氨甲酰基转移酶的缺陷引起的先天性高血氨症,可导致新生儿呕吐、昏睡及惊厥等氨中毒症状;精氨琥珀酸合成酶缺陷引起的瓜氨酸血症,精氨琥珀酸裂解酶缺陷新陈代谢引起的精氨琥珀酸血症,以及精氨酸酶缺陷引起的

三羧酸循环的循环过程

乙酰-CoA进入由一连串反应构成的循环体系,被氧化生成H₂O和CO₂。由于这个循环反应开始于乙酰CoA与草酰乙酸(oxaloaceticacid)缩合生成的含有三个羧基的柠檬酸,因此称之为三羧酸循环或柠檬酸循环(citratecycle)。在三羧酸循环中,柠檬酸合成酶催化的反应是关键步骤,草酰乙酸的

鸟氨酸循环的循环过程

鸟氨酸循环主要在肝脏进行在肝细胞线粒体中由1分子NH3和1分子CO2在氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ催化下生成氨甲酰磷酸。此酶以N-乙酰谷氨酸为必要的辅助因子,精氨酸可促进N-乙酰谷氨酸的合成。通常进食蛋白质后,乙酰谷氨酸合成酶活性升高,产生较多的N-乙酰谷氨酸,增强氨甲酰磷酸的合成,从而调节肝中尿素生成。氨甲

鸟氨酸循环(尿素循环)简介

氨基酸在体内代谢时,产生的氨,经过鸟氨酸再合成尿素的过程称为鸟氨酸循环(Ornithine cycle) ,又称尿素循环(urea cycle)。当氨基酸代谢的最终产物——氨在体内浓度甚高时对细胞有剧毒,小部分氨可重新合成氨基酸及其他含氮化合物,绝大部分氨则通过鸟氨酸循环合成尿素,随尿排出,以解除氨

地质地球所华夏陆块地质演化研究取得进展

  华夏陆块位于欧亚板块东南部,是华南板块的重要组成部分。由于在新元古代、早古生代、中生代都遭受广泛的岩浆侵入、变质和构造变形,华夏陆块被普遍认为是经历了高度“活化”的古老板块。总结前人研究成果,针对华夏陆块地质演化研究的争议,大致集中在以下几点:(1)华夏陆块古老基底岩系的时代、空间分布范围及其地

地质科技重要进展、地质找矿重大成果公布

  近日,经单位推荐、形式审查、公示、初审、审定等程序,遴选产生了中国地质学会2022年度“地质科技重要进展、地质找矿重大成果”项目,现予以公布。  中国地质学会2022年度地质科技重要进展  (排名不分先后)  一、志留纪特异埋藏化石库揭秘“从鱼到人”演化关键跃升  有颌脊椎动物或有颌类的崛起代表

三峡库区消落区植被恢复过程土壤氮循环研究取得重要进展

  为了研究植被恢复和水淹对三峡消落区土壤氮循环的影响,中科院武汉植物园系统生态学科组博士研究生叶琛在张全发和程晓莉研究员指导下开展了对此项目的研究,在三峡消落区植被恢复示范区——忠县地区通过野外采样调查和实验室分析,探讨植被及水淹对土壤氮循环的影响机制。   研究发现,短期植被恢复