研究揭示极端干旱区典型土地利用类型土壤有机碳积累的机制差异
土壤有机碳(SOC)的稳定对维持生态系统功能和实现“双碳”目标具有重要意义。在极端干旱区的荒漠—绿洲过渡带中,不同土地利用方式如何影响植物与微生物来源碳的积累,进而调控土壤碳库的组成与稳定性,仍是当前研究的薄弱环节。中国科学院新疆生态与地理研究所团队,以塔克拉玛干沙漠南缘的天然湿地、稻田和荒漠草地三类典型生态系统为研究对象,综合运用氨基糖与木质素酚类生物标志物分析、酶活性测定及宏基因组学技术,系统揭示了不同土地利用类型间SOC来源的异同及其微生物驱动机制。研究发现,三类生态系统SOC积累路径存在显著差异。天然湿地SOC含量最高,其中微生物残体碳占比达19.9%,并以真菌残体为主导。该系统中较高的氮磷比缓解了微生物的养分限制,促进了以高产策略(Y-策略)为主的微生物群落生长,从而有利于微生物残体的形成与稳定。相比之下,稻田SOC含量最低,其碳库以植物源碳为主(占28.7%),且易引发激发效应,加剧原有土壤碳的矿化。荒漠草地则因干旱......阅读全文
我国学者在土壤有机碳矿化研究取得新进展
近日,中国科学院亚热带农业生态研究所环江喀斯特生态系统观测研究站王克林研究员团队在土壤有机碳矿化及微生物群落丰度及遗传多样性研究方面取得新进展。图1 添加14C-CaCO3和14C-稻草后土壤有机碳矿化的激发效应 土壤碳库对于温室效应与全球气候变化有着重要的控制作用,而有机碳矿化是土壤碳循环的
多年冻土退化致土壤有机碳降解-或加剧气候变暖
中新社西宁12月7日电 (记者 李江宁)据祁连山国家公园青海省管理局7日消息,最新研究结果显示,在全球气候变暖背景下,多年冻土退化下的土壤微生物响应特征可能介导了高寒生态系统对气候变暖的正反馈,揭示了祁连山区乃至青藏高原多年冻土退化区土壤碳损失的微生物机制,为多年冻土区土壤碳稳定性的微生物调节提
黄土高原深层土壤有机碳的空间分布研究中获进展
在全球气候和土地利用发生深刻变化的背景下,深层土壤有机碳在碳管理和碳循环中发挥着越来越重要的作用。然而,在区域尺度上,深层土壤样品获取困难,导致深层土壤有机碳的空间变异性及其影响因素研究缺乏。 中国科学院地球环境研究所研究员王云强团队基于网格布点,利用钻机取样,在整个黄土高原获取了67个采样点
研究新机制|磷供给调控土壤有机碳库的氮介导机制
近日,中国科学院华南植物园磷素生物地球化学研究组的科研人员在国家自然科学基金和广东省基础与应用基础研究基金等项目的共同资助下,研究发现磷供给调控土壤有机碳库的氮介导机制。相关成果发表于《土壤生物学与生物化学》。罗先真为该论文第一作者,侯恩庆为通讯作者。 在(近)自然陆地生态系统中,土壤总磷含量
增温对东亚季风林土壤有机碳库的调控机制获揭示
近日,中国科学院华南植物园恢复生态学研究团队揭示长期增温对东亚季风林土壤有机碳库的调控机制。相关研究发表于《植物和土壤》(Plant and Soil)。华南植物园张静助理研究员为该论文第一作者,刘占锋研究员和日本国立环境研究所梁乃申研究员为共同通讯作者。 温度升高会通过影响碳输入与分解以及碳库
微生物残体对森林土壤有机碳贡献研究获进展
土壤微生物残体是微生物合成代谢和反复积累形成的难分解有机物,被认为它也是土壤有机碳库,尤其是稳定有机碳库的重要组成部分,在森林土壤有机碳固存和维持森林碳汇功能等方面发挥重要作用。然而,土壤细菌残体和真菌残体对土壤有机碳贡献的空间分布格局及其背后驱动机制尚不明确。 鉴于此,沈阳生态所人工林生态组
土壤有机碳形成的微生物学机制研究取得进展
微生物是土壤碳循环的重要驱动者,一方面微生物通过分解土壤有机质获得自身生长所需要的养分和能量,另一方面微生物死亡后,其残留物是土壤有机碳的重要组成部分。近年来,关于微生物死亡残留物与土壤有机碳关系的研究逐渐增多,但是,对微生物自身的生理属性是否影响微生物死亡残留物量,如何构建活体微生物、微生物死
生态所揭示野外氮沉降对土壤有机碳分解激发效应的影响
土壤激发效应是指由有机物质加入所引起的土壤有机质分解在短期内剧烈改变的现象。激发效应能够调控土壤碳氮周转的速度,并影响植物、土壤微生物等对养分的获取和竞争,维持生态系统各组分间的养分平衡。作为全球变化的主要方面之一,日益严重的氮沉降对陆地生态系统的碳循环产生了巨大的影响,这其中也包括激发效应。然
揭示土壤有机碳不同分子组分的周转差异及温度敏感性
土壤是陆地生态系统中储量最大的活跃碳库。探究土壤有机碳周转及其对气候变暖的响应对准确预测未来气候变化至关重要。然而,土壤有机碳组成复杂,不同分子组分的化学结构和环境行为(如与土壤矿物的交互作用)存在差异,其周转及对增温的响应也不同。传统观念认为具有芳香环结构的木质素较难降解、周转较慢,而新观念认
我国陆地生态系统土壤有机碳储量潜力评估获进展
近日,西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室邓蕾研究员团队评估了不同共享社会经济路径(SSP)下我国陆地生态系统土壤有机碳储量潜在趋势。相关研究成果发表在Cell press旗下新出版的《细胞报告可持续性》(Cell Reports Sustainability)上。在全球应对气候
我国陆地生态系统土壤有机碳储量潜力评估获进展
近日,西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室邓蕾研究员团队评估了不同共享社会经济路径(SSP)下我国陆地生态系统土壤有机碳储量潜在趋势。相关研究成果发表在Cell press旗下新出版的《细胞报告可持续性》(Cell Reports Sustainability)上。 在全球
新疆生地所揭示土壤有机碳组分对土地利用的响应特征
土壤有机碳库是生物圈最大的有机碳库,是全球碳循环中重要的组成部分。土地利用被认为是土壤有机碳的主要影响因素之一,其引起的土壤碳损失已经成为人类必须面临的诸多环境难题之一,而将土壤有机碳细化为不同组分被认为是深入认识和了解土地利用对土壤有机碳影响的一种有效手段。然而,目前关于土地利用对土壤有机碳组
氮富集有望促进陆地生态系统土壤有机碳固存
中国科学院华南植物园生态中心研究员旷远文、侯恩庆博士联合南京大学教授李建龙团队成员,发现氮富集促进陆地生态系统土壤有机碳固存的新机制。相关研究近日发表于国际学术期刊《全球变化生物学》。 大气氮沉降显著影响了陆地生态系统土壤有机碳动态。土壤团聚体在土壤结构稳定和土壤有机碳碳固持中起重要作用。尽
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
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。
青藏高原雅鲁藏布江流域土壤有机碳稳定性机制方面获进展
青藏高原雅鲁藏布江流域冻土湿地土壤有机碳储量丰富,并对气候变化颇为敏感。在全球气候变暖的作用下,青藏高原地区永久性冻土层消融面积不断扩大,加剧了冻土湿地土壤有机碳不稳定性。CO2排放速率的增加,促进了气候与碳循环之间的正反馈作用。因此,揭示SOC稳定性机制对缓解全球气候变暖具有重要作用。 中国
研究揭示沼泽湿地垦殖对土壤有机碳动态和分子多样性的影响
土壤有机质的分子多样性被认为是影响土壤有机碳积累的关键因素。在土地利用变化过程中,随着土壤有机碳含量的变化,土壤有机质的分子多样性可能发生变化。目前,自然湿地开垦前后土壤有机质的分子多样性与土壤有机碳之间的关系尚不清楚。中国科学院东北地理与农业生态研究所科研人员选择7组自然湿地-开垦湿地进行空间配对
研究发现长期增温能促进南亚热带森林土壤有机碳积累
在国家自然科学基金等项目的资助下,中国科学院华南植物园研究员刘菊秀团队与美国密歇根大学教授Peter B. Reich团队合作,研究发现长期增温能促进南亚热带森林土壤有机碳的积累。相关成果近日发表于One Earth。该研究是对先前基于该实验平台观察到南亚热带森林生态系统碳储量在增温6年后增加现象的
稻田土壤有机碳矿化及激发效应对多种养分响应研究进展
近日,由中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水带领的农业生态过程方向研究团队,在多种养分添加对稻田土壤有机碳矿化及其激发效应的影响研究获新进展。 施肥(养分元素添加)是农业生产过程的重要环节,如何科学合理施肥促进稻田土壤有机质周转,从而实现稻田土壤可持续发展,是当今农业生态关注的重点研究之
可生物降解微塑料对土壤有机碳氮库的影响研究获进展
近日,中国热带农业科学院环境与植物保护研究所农业环境研究团队在可生物降解微塑料对土壤功能性有机碳氮库的影响方面取得重要进展,首次从碳累积、氮需求的新视角报道了典型农膜微塑料(PBAT)对热带砖红壤功能性有机碳氮库组分的影响,并解析了其微生物机制。该研究结果对理解微塑料污染下的碳封存风险具有重要意
氮添加对生物固氮的负效应随土壤有机碳的增加而减弱
传统观点认为,由于生物固氮是一个消耗能量的化学反应,当土壤可利用氮浓度增加时,兼性固氮者下调固氮速率(转而利用土壤氮),而专性固氮者被淘汰或取代。基于这样的认识形成的“氮富集抑制生物固氮”理论观点已被广泛接受和证实。然而,自然界中仍存在与此相悖的现象,即有很多富氮的生态系统高效固持外源氮。导致该“悖
亚热带生态所在我国稻田和旱地土壤有机碳固持途径研究取得进展
原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210314_4780785.shtml 稻田是地球上最大的人工湿地生态系统。同一个小的地貌单元内,稻田和旱地错落分布,具有相似的母质和气候条件。通常,旱地土壤有机碳含量较低,而相邻稻田土壤却具有突出的有机碳固持能力。解析
氮添加对生物固氮的负效应随土壤有机碳的增加而减弱
传统观点认为,由于生物固氮是一个消耗能量的化学反应,当土壤可利用氮浓度增加时,兼性固氮者下调固氮速率(转而利用土壤氮),而专性固氮者被淘汰或取代。基于这样的认识形成的“氮富集抑制生物固氮”理论观点已被广泛接受和证实。然而,自然界中仍存在与此相悖的现象,即有很多富氮的生态系统高效固持外源氮。导致该“悖
碳和磷在土壤有机质分解中如何互动?这篇文章解释了
磷是植物生长必须的矿质营养。为了满足作物生长需求,人类大量开采磷矿,在生产中大量使用磷肥,不仅造成不可再生资源的浪费,也容易引起水体污染等环境问题。加强作物自身磷高效利用成为农业可持续发展的重要措施。低磷条件下植物不同磷获取策略驱动土壤有机质周转流程图。橘色、黑色和黄色箭头分别代表:i)通过破坏
科学家揭示土壤有机碳不同分子组分的周转差异及温度敏感性
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/496739.shtm
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(
测定土壤有机质
《FJA-1型常规分析仪器工作站》测定土壤有机质 方建安 张连第 (中科院南京土壤研究所)一、测定的意义与方法原理土壤有机质是植物矿质营养和有机营养的源泉,又是土壤中某些微生物的能源物质,同时也是形成土壤结构的重要因素。因此土壤有机质与土壤的耐肥、保墒、透水、缓冲性、耕性、通气状况、土壤温度等物理化
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
热带森林转变过程土壤碳固持的机制获揭示
近日,中国科学院华南植物园研究员刘占锋团队联合日本国立环境研究所研究员梁乃申基于马来西亚森林研究所的帕索森林保护区,研究揭示了热带森林转变下功能碳库调控土壤有机碳来源机制。相关研究发表于《整体环境科学》。植物(如木质素)和微生物代谢产物(如氨基糖)是土壤有机碳库的重要来源,由于微生物来源碳具有较高的
植物入侵影响热带珊瑚岛土壤碳库机制获揭示
中国科学院华南植物园恢复生态学团队在国家重点研发计划项目和国家自然科学基金项目等资助下,以我国西沙群岛的热带珊瑚岛为对象,研究揭示了植物入侵影响热带珊瑚岛土壤碳库机制。相关成果近日发表于《生物多样性》(Biological Diversity)。 外来植物入侵对热带珊瑚岛屿土壤有机碳和无机碳库的影响