研究发现根际土壤对施肥的抗扰能力更强
7月30日,中国林业科学研究院亚热带林业研究所人工林生态研究团队在《自然》旗下期刊《通讯-地球与环境》(Communications Earth & Environment)在线发表研究论文,量化了外源肥料添加对根际和非根际土壤化学及微生物性质的影响程度,为全球变化背景下农林系统施肥管理策略的制定提供重要参考。在全球环境变化日益加剧的背景下,土壤作为生态系统核心组成部分,其抵抗力成为衡量生态系统稳定性的关键指标。植物根际释放的根系分泌物(如根系渗出物、黏液等)通过调控碳、氮、磷等元素的微生物转化过程,塑造出区别于非根际土壤的化学与微生物环境。这一由根系供碳驱动的耦合机制,不仅稳定了土壤结构,还支撑了养分循环和土壤食物网的运行,有助于缓冲外界干扰。然而,由于微生境异质性高、根系系统复杂等因素,根际与非根际土壤在环境压力下的响应差异及其内在机制尚不清晰。该团队依托国家林草局华东沿海防护林生态站长期氮沉降实验平台,初步探明,相......阅读全文
玉米根际土壤细菌群落的演替研究获进展
植物根际微生物类群对植物的营养吸收和健康生长意义重大。玉米是一种重要的经济作物,传统的研究方法由于分辨率较低,使得我们很难真正了解根际细菌群落的结构及其动态变化。 中国科学院成都生物研究所应用与环境微生物中心的研究人员与美国伊利诺伊大学Mackie研究团队合作,使用高通量测序方法分析了玉米
揭示热带森林树种根围和根际间根球囊霉素对土壤碳影响
土壤是陆地生态系统的重要组成部分,直接贡献了诸多生态服务功能,例如:净初级生产力、气候和水分调节、养分循环与碳固存等,这些服务功能的效益取决于地上植物群落以及地下土壤微生物多功能性的发挥程度。因此,对地下土壤微生物过程的深入认知有助于制定合理有效的土地利用和管理措施、充分发挥生态系统的服务功能。
研究发现根际土壤对施肥的抗扰能力更强
7月30日,中国林业科学研究院亚热带林业研究所人工林生态研究团队在《自然》旗下期刊《通讯-地球与环境》(Communications Earth & Environment)在线发表研究论文,量化了外源肥料添加对根际和非根际土壤化学及微生物性质的影响程度,为全球变化背景下农林系统施肥管理策略的制定提
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
根际pH的显色测定实验
实验方法原理本方法是利用pH指示剂在不同酸碱度条件下变色的特点,测试根际pH的变化。将pH指示剂加入到具有一定营养条件下的琼脂溶胶中,组成琼脂-指示剂混合液。植物根系可直接利用其作为介质生长。由于根系的吸收和溢泌等生理活动,使根际pH不同于原介质,由此产生不同的显色反应。对照标准pH变色范围,可以确
根际pH的显色测定实验
实验方法原理本方法是利用pH指示剂在不同酸碱度条件下变色的特点,测试根际pH的变化。将pH指示剂加入到具有一定营养条件下的琼脂溶胶中,组成琼脂-指示剂混合液。植物根系可直接利用其作为介质生长。由于根系的吸收和溢泌等生理活动,使根际pH不同于原介质,由此产生不同的显色反应。对照标准pH变色范围,可以确
根际pH的显色测定实验
实验方法原理 本方法是利用pH指示剂在不同酸碱度条件下变色的特点,测试根际pH的变化。将pH指示剂加入到具有一定营养条件下的琼脂溶胶中,组成琼脂-指示剂混合液。植物根系可直接利用其作为介质生长。由于根系的吸收和溢泌等生理活动,使根际pH不同于原介质,由此产生不同的显色反应。对照标准pH变色范围,可以
微生物稀有物种对根际土壤磷有效性的调控机制
根际是植物养分获取的关键区域,也是土壤中最重要的微生物热区之一。由于土壤颗粒对磷素的强烈固定作用,农田土壤中存在着普遍的磷限制,成为植物生长和作物生产力的关键限制因子之一。有机磷占土壤磷素总量的30-80%,但不能直接被植物利用,需先在磷酸酶的作用下转化为无机磷,方可用于生长代谢。微生物是土壤磷
种子包衣剂对棉花种子及根际土壤微环境的影响机制
近日,中国农业科学院棉花研究所棉花病害防控与风险评估创新团队揭示了种子包衣剂对棉花种子及根际土壤微环境的影响机制,为合理使用和改良种子包衣剂提供了理论基础和技术支持。相关研究结果发表在《环境污染(Environmental Pollution)》上。 种子包衣技术是防治棉花苗期病害最经
植物根系碳输入对非根际土壤碳库贡献的全球定量研究
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498167.shtm土壤是陆地生态系统最大的碳库,是全球碳循环的关键一环。土壤碳主要来源于植物根系碳输入(Iroot),但相当一部分Iroot进入土壤后会通过根际微生物呼吸、淋溶和动物啃食等过程快速流失(
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
水稻根际沉积碳的输入和土壤固持对施氮的响应研究
水稻根际沉积碳是稻田土壤有机质的重要来源,在土壤有机碳的固持与周转过程中发挥重要作用,但由于其代谢周转快,具有复杂性和多变性,尽管已有一些研究,但还不十分清楚这部分碳的命运。 根际沉积碳的输入受作物生长时期和施肥(如施氮)的影响较大。然而,不同生育期的碳同位素标记的估算有可能使光合碳(通过根际
根际土壤有机碳组成和来源的垂直分异规律研究进展
土壤有机碳(SOC)的组成和主要来源是当前生态学和土壤学领域亟需解决的科学问题之一。根际作为受根系活动强烈影响的微生物热点区,根系生理代谢活性在土壤剖面的变异可能导致根际土壤碳(C)动态的垂直变异。然而,目前大部分研究仅关注非根际SOC化学组成和来源(植物源和微生物源C)的垂直分异规律,忽视了土
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
土壤有机碳分解温度敏感性的根际效应研究中获进展
根际土壤是植物和土壤相互作用的微生物代谢热点区域,其性质与非根际土的差异通常称为根际效应(Rhizosphere effects, REs)。根际土壤有机碳分解在驱动森林生态系统碳循环方面发挥重要作用,但在全球变暖背景下,人们关于根际土壤如何响应气温升高的即温度敏感性(Q10)的认知十分有限。
植物根际微生物组与根功能属性双向互作
不同植物种类,甚至同一物种的不同基因型,在根属性的表达模式及根际微生物群落的组装方式上均存在显著的种间或种内差异。然而,根际微生物组如何与根功能属性协同作用,进而共同提升植物健康和地下资源获取效率,已成为植物营养学,根际生态学和微生物等多学科交叉关注的研究前沿。 根际微生物与根功能属性互作的双
根际土壤线虫解磷微生物网络结构和功能研究获进展
资源竞争和生物间捕食作用是生物群落物种组成和多样性演变的关键驱动力。已有的研究较多地揭示了土壤微生物之间的资源竞争和生态位分化,但对生物捕食影响微生物多样性和群落结构演变的作用机制仍缺乏研究,尤其缺乏在野外开放环境下的长期试验研究。线虫是土壤中最丰富的无脊椎动物之一,线虫捕食作用影响了微生物的数
沈阳生态所根际激发效应研究获进展
根际激发效应(Rhizosphere priming effect)是指根际活动造成土壤有机质分解速率改变的现象,被认为是调控土壤碳氮循环的重要机制之一。目前,科研人员对根际激发效应开展了大量研究,发现激发效应可使土壤有机质分解速率降低50%或增加3.8倍,与温度、水分因子对土壤碳释放的影响程度
根际微生物可帮助植物抵御环境恶化
气候变化正在改变植物的生长和发育机制,也成为生态环境科学研究的一个重要课题。 近日,浙江工业大学环境学院教授钱海丰课题组和中科院城市环境研究所研究员朱永官等合作者在Microbiome发表了最新研究成果,解析了根际微生物影响植物的生长、发育的重要机制。 此前的相关研究并没有将植物微生物群,特
薇甘菊“三招”重塑根际氮循环占先机
薇甘菊作为全球公认的恶性入侵杂草,在我国南方地区快速扩散,严重威胁着农林生态系统的稳定与安全。尽管此前已有研究从基因组层面揭示了薇甘菊强大的遗传基础,但一个关键问题始终悬而未决:薇甘菊能否主动改造土壤微环境,为自己“创造竞争优势”?2月23日,发表于《微生物组》(Microbiome)的一项研究成功
根际菌群移植成功:构筑植物免疫新防线
近日,《自然》集团旗下的ISME Communications在线发表南京农业大学资源与环境科学学院沈其荣院士团队LorMe实验室的最新研究成果。该研究通过田间原位试验、根际微生物组分析和宏培养学等研究,揭示“根际菌群移植”可增强作物抵御土传青枯菌的根际微生态过程与机制。研究发现,供体和受体植物
黄河流域棉区转Bt基因棉对根际土壤微生物数量及细菌...
1.研究区域概况黄河流域棉区,地处30°~40°N,该区热量条件好,土壤肥沃,是我国最大的棉花产区和重要的商品棉基地。该区域属于温带大陆性季风气候,年平均气温11~14℃,年降水量500~700mm,无霜期165~230d,四季分明,雨热同季,春秋较短,冬夏较长。本研究选取陕西省、山西省、河北省和山
研究揭示根际微生物维持大豆产量的机制
2月23日,《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究组与中国科学院遗传与发育生物学研究所曹晓风团队合作完成的题为Dynamic root microbiome sustains soybean productivity u
新研究揭示根际微生物调控水稻分蘖机制
近日,我国科学家在国家重点研发计划、中国科学院先导专项、国家自然科学基金等项目资助下,通过整合微生物组学、分子生物学、作物遗传学、天然产物化学及结构生物学等技术,首次系统揭示了根际微生物组调控水稻分蘖的功能与分子机制。研究发现,根际微生物组对水稻分蘖数具有显著影响,且这种影响依赖于植物激素独脚金内酯
适量施氮肥可强化益生菌在作物根际定殖
施氮肥影响作物和微生物肥料互作的机制 中国农科院供图近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业微生物资源团队揭示过量施氮肥影响作物和微生物肥料互作的分子机制,为合理施肥增强植物—益生菌互作提供了理论参考。相关研究成果发表在《植物生理》(Plant Physiology)上。据张瑞
深根豆科植物根际微生物对水分和氮素变化的响应机制
植物与微生物的相互作用有助于植物的营养、免疫和进化,对维持生态系统的稳定至关重要。氮(N)沉降和干旱是全球变化的主要驱动因素,两者通过改变资源的可利用性独立或交互地影响土壤微生物。虽然通过分析土壤微生物的性质可以将全球变化与生态系统养分通量联系起来,但是要想充分理解环境变化与植物生产力之间的复杂
青藏高原植物根际土壤微生物生物地理学驱动机制研究获进展
根际微生物在保护植物健康、提高植物生产力和次生代谢产物积累方面发挥着重要作用。植物根际土壤微生物群落构建过程一直是人们研究的热点问题。非生物因素,如土壤理化特性和气候因素,以及生物因素,包括植物种类、基因型和植物免疫系统,已被证明在驱动根际微生物组成方面起到重要作用。植物根际是一个丰富的生态系统
玉米根际微生物群落组装策略获揭示
近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所植物营养团队揭示了养分胁迫下玉米根际微生物群落以功能需求为原则的组装策略。相关成果发表在《新植物学家》(New Phytologist)上。作物通过调控根际微生物群落结构和功能,可以有效提高作物养分利用效率。然而,根际微生物组在不同土壤类型和养分水平下的组
益生元可驱动根际微生物维持植物健康
土传病害是指存在于土壤中的植物病原性真菌、细菌、病毒和线虫侵染植物根系而导致的病害,是限制作物正常生长的重要因素之一,防治不当会造成巨大的经济损失。 采用生物方法防治土传病害是近些年的热门研究领域。近日,中国工程院院士沈其荣团队通过解析番茄发病植株和健康植株的根际代谢组,挖掘潜在的益生元,并结
版纳植物园海拔梯度根际微生物研究获进展
中国科学院西双版纳热带植物园森林生态系统结构、功能与动态研究组基于长期监测海拔样地平台(海拔跨度800米至3800米,涵盖中国西南山地典型的热带、亚热带和亚高山森林生态系统),通过野外采集和样品测定,结合分子生物学实验及生物信息学分析,比较了三个气候带不同海拔梯度上寄主植物、根际微生物及其不同功能