研究解析环境修复重塑土壤碳循环机制

近日,中国科学院城市环境研究所以有色金属冶炼场地为研究对象,围绕土壤修复后碳循环功能恢复问题,构建碳通量测定—活性菌群解析—单细胞生理表征的多尺度研究框架,追踪120天修复过程中微生物碳分配及生理性状的动态变化。 研究显示,重金属胁迫加剧土壤微生物呼吸性碳损失,而环境修复则大幅度降低土壤CO2排放,同时提高微生物生长速率和碳利用效率,增加土壤碳储存潜力。随着土壤修复过程推进,与微生物生长相关的磷脂、核酸和蛋白质等生物分子持续增加,表明微生物生理性状改变是连接污染风险削减与土壤碳循环功能恢复的关键。 该研究从微生物碳分配视角,揭示了环境修复重塑污染土壤碳循环的新机制,阐明了土壤修复过程中胁迫缓解—呼吸性碳损失降低—微生物碳保留增强的连续响应过程,并将单细胞生理性状纳入污染土壤碳循环恢复的解释框架,证实微生物碳代谢由高耗能的胁迫维持逐步转向生长和生物量合成。研究还建立了污染风险削减与土壤碳储存功能恢复之间的生物学联系,拓展了......阅读全文

研究解析环境修复重塑土壤碳循环机制

  近日,中国科学院城市环境研究所以有色金属冶炼场地为研究对象,围绕土壤修复后碳循环功能恢复问题,构建碳通量测定—活性菌群解析—单细胞生理表征的多尺度研究框架,追踪120天修复过程中微生物碳分配及生理性状的动态变化。  研究显示,重金属胁迫加剧土壤微生物呼吸性碳损失,而环境修复则大幅度降低土壤CO2

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

泥炭地碳循环调控机制研究取得进展

  泥炭地作为关键的陆地碳库,其碳循环动态对全球气候平衡具有重要影响。当前,水位下降与气候变暖正威胁泥炭地碳汇功能。此前研究表明,“酶闩”与 “铁门”是湿地碳动态重要的调控机制。这两种机制的适用场景、对碳动态调控的相对重要性,以及温度是否会改变它们的作用优先级,是该领域亟待解决的核心问题。  中国科

泥炭地碳循环调控机制研究取得进展

泥炭地作为关键的陆地碳库,其碳循环动态对全球气候平衡具有重要影响。当前,水位下降与气候变暖正威胁泥炭地碳汇功能。此前研究表明,“酶闩”与 “铁门”是湿地碳动态重要的调控机制。这两种机制的适用场景、对碳动态调控的相对重要性,以及温度是否会改变它们的作用优先级,是该领域亟待解决的核心问题。中国科学院成都

“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

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

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(

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

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

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

“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

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,

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

植物所解析高寒草地土壤碳分解温度敏感性的调控机制

  土壤碳分解的温度敏感性表征土壤碳分解过程对温度的响应程度,通常用Q10来表示,即温度每增加10度土壤呼吸速率增加的倍数。这一参数的大小在一定程度上决定着陆地生态系统碳循环与气候变暖之间反馈关系的方向与强度,是陆地生态系统碳循环中的关键参数。因此,土壤碳分解的温度敏感性及其调控机制成为近20年来全

各国专家探讨全球碳循环过程及二氧化碳减排机制

  近期,全球大气监测网多个监测站数据显示,地球大气的二氧化碳日均浓度值已突破政府间气候变化专业委员会(IPCC)制定的400ppm(百万分之一)阈值,温室气体排放警钟再次敲响。  6月7日,第九届国际二氧化碳大会在京落幕,来自世界各国的400多位气候与生态及环境领域专家参加了此次会议,共

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

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

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。  

南京土壤所化学氧化修复场地土壤过程机制研究取得进展

  场地污染土壤的修复是土壤修复领域的研究热点和难点,也是当前国家面临的重大科技需求。在土壤修复技术中,化学氧化技术为快速、高效修复场地有机污染土壤提供了支撑,但氧化剂需通过活化的方式产生高活性自由基来实现污染物的降解和修复。因此,高效、低成本和环境友好活化材料开发是该领域的研究热点。基于此,中国科

烟台海岸带所在降雨变化对滨海湿地碳循环影响机制研究方面获进展

滨海湿地富含土壤有机碳,被认为是全球重要的碳汇,也是全球蓝碳资源的重要贡献者。全球气候变化模型预测,全球变暖导致水文循环加强,降雨变异如降雨量、降雨频率和季节性等变异概率增加。滨海湿地具有咸且浅的地下水位特征。滨海湿地干湿交替的水文条件使得湿地植被对土壤水盐动态较为敏感。而降雨变异通过改变土壤水盐条

外源养分添加和土壤团聚体结构对微生物残体影响

  热带森林生态系统通常受磷的限制,氮沉降增加会加剧生态系统磷限制的程度,进而影响土壤碳循环过程。微生物残体不仅是土壤有机碳库的重要贡献来源,也可以通过土壤团聚体结构的调控间接影响土壤有机碳库的稳定性。但是关于土壤养分的可获得性、团聚体结构以及它们的交互作用如何影响微生物残体的积累及其对有机碳库的贡

中科院植物所揭示冻土碳分解及其温度敏感性调控机制

   记者从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员杨元合研究组基于对青藏高原多年冻土区在2013至2014年连续两年的大范围采样,结合室内恒温、变温培养以及碳分解模型等多种手段,揭示了青藏高原冻土碳分解及其温度敏感性的调控机制。相关成果于近日在线发表在《自然-通讯》和《全球生物地球化学循环》杂志上。 

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

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

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

《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

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

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

底栖动物扰动对红树林土壤甲烷排放影响获揭示

近日,中国科学院华南植物园研究员王法明团队在中国科学院基础研究青年科学家项目、国家自然科学基金等项目的资助下,研究揭示了底栖动物扰动对红树林土壤甲烷排放的影响机制。相关成果发表于《土壤生物学与生物化学》(Soil Biology and Biochemistry)。实验设计图。研究团队供图底栖生物扰