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题名实验增温对土壤微生物的影响:基于Meta分析
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作者
赵雯钰
苗润
程诚
王琪
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机构
中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室
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出处
《土壤学报》
北大核心
2025年第3期870-880,共11页
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基金
江苏省科技厅碳达峰碳中和专项(BE2023400)资助。
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文摘
微生物群落在土壤的各种生态活动中占据重要地位,能通过改变土壤生态系统的结构和功能,调控土壤养分供给。目前土壤微生物群落对增温的响应规律与主要影响因素尚不明确。从已经发表的206篇国内外研究文献中收集了1020组数据,通过整合分析(Meta-analysis)法研究实验增温对土壤微生物群落(微生物生物量、群落多样性和土壤酶活性)的影响,讨论土壤微生物群落对不同增温幅度、增温年限、增温方式、种植方式及生态系统类型的差异响应,挖掘土壤微生物群落对增温处理的响应与环境因子(年平均降水量、年平均气温和平均海拔)之间的关系。结果表明:实验增温使土壤微生物群落多样性显著下降6.7%的同时使土壤抗氧化类酶、土壤碳(C)转化相关酶、氮(N)转化相关酶活性分别显著提高了7.5%、10.8%和19.7%。高增温幅度(≥4℃)更显著降低土壤微生物生物量,并增加土壤抗氧化酶和C转化酶活性;低增温幅度(≤2℃)对土壤微生物群落多样性、土壤N转化酶和磷(P)转化酶具有更显著影响。长期(>2 a)增温对土壤微生物生物量、群落多样性、抗氧化酶和C转化酶有显著影响,而N转化酶和P转化酶对中期(0.5~2 a)增温的响应更显著。不同生态系统土壤微生物对增温响应也存在差异。土壤P转化酶活性对增温的响应与平均气温、年降水量呈显著正相关关系,而土壤微生物群落多样性与平均气温、年降水量和平均海拔呈显著负相关关系。综上,实验增温显著降低土壤微生物群落多样性的同时提高了土壤酶活性,而增温幅度、增温年限和生态系统类型均会影响增温效应。
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关键词
实验增温
土壤
微生物生物量
微生物群落多样性
土壤酶活性
环境因子
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Keywords
Experimental warming
Soil
Microbial biomass
Diversity of microbial community
Soil enzyme activity
Environmental factors
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分类号
Q93
[生物学—微生物学]
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题名增温对蒙古栎林土壤呼吸及组分的影响
被引量：2
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作者
王剑南
崔嵘
池成林
董立本
张吉利
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机构
国家林业和草原局哈尔滨林业机械研究所
中国林科院寒温带林业研究中心
黑龙江抚远森林生态系统定位观测研究站
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出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第22期10367-10376,共10页
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基金
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(CAFYBB2020ZA001-1)
国家重点研发计划课题(2021YFD2200402)。
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文摘
为明确气候变暖对蒙古栎林土壤碳排放的潜在影响,以三江平原蒙古栎次生林为研究对象,分析5—11月土壤呼吸组分对增温(1℃)和断根交互处理的响应。结果表明,增温使未断根组表层土壤平均升高1.35℃,断根组表层土壤平均升高0.65℃,表层土壤含水量平均升高0.02m^(3)/m^(3)(P<0.05),土壤总呼吸速率增加11.9%(P<0.05),土壤异养呼吸无显著变化(P>0.05)。各月份土壤异养呼吸速率占土壤总呼吸速率的比例均达到50%以上。土壤温度与土壤总呼吸速率、土壤异养呼吸速率均呈现指数正相关关系(P<0.01),土壤体积含水量与土壤总呼吸速率、土壤异养呼吸速率呈现线性负相关关系(P<0.01)。增温会导致土壤呼吸温度敏感性(Q_(10))降低,其中土壤总呼吸Q_(10)值降低0.45,土壤异养呼吸Q_(10)值降低0.39。不同月份Q_(10)存在差异,其中9月份最高,其次为8月份和10月份,11月份最低。双因素方差分析表明,以增温、断根为自变量时主效应存在(P<0.05),二者无显著交互作用(P>0.05)。模拟气候变暖初期蒙古栎林土壤总呼吸速率会显著升高,增加的土壤碳排放会进一步促进气候变暖,不同季节土壤呼吸速率升高幅度存在差异,夏季土壤碳排放要高于其它季节,而Q_(10)则是于夏季和秋季的过渡时段更高。
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关键词
土壤呼吸
蒙古栎林
增温实验
土壤呼吸敏感性
土壤碳循环
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Keywords
soil respiration
Quercus mongolica
warming experiment
soil respiration sensitivity
soil carbon cycling
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分类号
S714
[农业科学—林学]
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题名非对称性增温对农业生态系统影响研究进展
被引量：38
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作者
谭凯炎
房世波
任三学
张新时
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机构
中国气象科学研究院
中国科学院植物研究所
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出处
《应用气象学报》
CSCD
北大核心
2009年第5期634-641,共8页
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基金
中国气象科学研究院基本科研业务费(2008Y005)
国家自然科学基金项目(30700107)
中加国际科技合作项目(2009DFA91900)共同资助
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文摘
该文概述了北半球和我国气候变暖中增温的非对称性特征：北半球气候变暖存在明显的季节差异和昼夜不同步性,大部分地区冬、春季升温高于夏、秋季,日最低气温升幅是日最高气温升幅的2-3倍;近50年我国近地表气温升高主要是最低气温明显上升的结果,日最低气温升幅是日最气高温升幅的2-3倍,与北半球基本一致;升温最显著的季节为冬季和春季。在此基础上概述了非对称性增温对农业生态系统的影响,论述了非对称性增温对农作物物候和农作物产量的影响,得出最低气温升高促使整个生长季延长,促使早春作物物候期提前,但最低气温和最高气温对不同作物的物候以及同一作物的不同发育阶段影响不同。现有研究多采用模型或统计的方法研究气候变暖对作物生长的影响,认为温度升高对作物有＂强迫成熟＂效应;而现有的最低气温升高和最高气温升高对作物生长影响的研究结果并不一致。非对称性增温对农作物影响的实验研究极少,且缺乏对模型模拟结果的实验验证。
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关键词
非对称性增温
气候变暖
农业生态系统
增温实验
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Keywords
asymmetric trends of daily maximum and minimum temperature
global climate warming
agro-ecosystems
warming experiment
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分类号
P467
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名环境增温对稻麦轮作生态系统中作物产量的影响
被引量：7
- 4
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作者
丁乐乐
程浩
刘增富
任文伟
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机构
复旦大学生命科学学院
营口市城镇污水管理中心
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出处
《植物科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第1期49-56,共8页
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基金
科技部中加国际合作项目(2009DFA92310)
国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2010CB950600)
国家科技支撑计划资助项目(2006BAJ05A)
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文摘
为了揭示气候变暖与生态系统之间的反馈机制,自2007年12月至2010年6月间,依托上海市青浦区农田水利技术推广站实验基地开展了野外红外增温试验,以期预测未来长三角地区稻麦轮作生态系统中作物产量对气候变暖的响应。试验结果表明,在土壤温度升高一定值且保持现有农业管理方式不变的情景下,第1年度水稻地上部生物量和产量分别下降3.47%、5.84%,冬小麦地上部生物量和产量则分别上升6.55%、5.19%;第2年度,水稻生物量下降19.53%,根系生物量增加8.69%,产量下降22.57%,冬小麦地上部生物量和产量分别上升6.27%和5.00%;第3年度冬小麦地上部生物量、根系生物量及产量分别上升6.24%、43.73%、5.17%。另外,在增温条件下,水稻主要性状指标变化不显著,但冬小麦性状变化显著。
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关键词
红外增温实验
稻麦轮作生态系统
产量
地上生物量
地下生物量
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Keywords
Infrared heater
Rice-wheat rotation agroecosystem
Production
Abovegroundbiomass
Belowground biomass
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分类号
Q148
[生物学—生态学]
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题名藏北高原高寒草甸生态系统呼吸对增温的响应
- 5
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作者
李军祥
曾辉
朱军涛
张扬建
陈宁
刘瑶杰
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机构
北京大学深圳研究生院
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出处
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2016年第10期1612-1620,共9页
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基金
国家重大科学研究计划项目(2013CB956302
2010CB950603)
+1 种基金
国家自然科学基金面上项目(41571195)
中国科学院"西部之光"项目
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文摘
生态系统呼吸(ER)作为生态系统最大的碳通量途径之一,其微小的波动都会引起大气中二氧化碳浓度的显著变化。本研究利用开顶箱(OTCs)式装置在藏北高原高寒草甸生态系统设置不同增温梯度实验,模拟未来增温2℃(T1)和增温4℃(T2)情景,探究增温对生态系统呼吸(ER)的影响。研究结果表明:(1)在2015整个生长季及生长季前期,模拟未来增温2℃和4℃均显著降低了ER(2015年整个生长季T1减少了ER为34%,T2减少了ER为31%;生长季前期T1减少了ER为35%,T2减少了ER为36%),但在生长季后期,模拟未来实验增温2℃显著降低ER(T1减少了34%),而模拟未来实验增温4℃没有显著改变ER;(2)回归分析结果表明,在整个2015年生长季及生长季前期,土壤水分是决定生态系统呼吸(ER)的关键因素,而生长季后期ER主要受土壤温度影响,因此在半干旱的高寒草甸生态系统中,土壤水分和土壤温度二者共同调节生态系统呼吸(ER)。研究结果表明,在干旱的生长季,未来增温可能会抑制高寒草甸生态系统的碳排放。
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关键词
高寒草甸
生态系统呼吸
实验增温
响应
藏北高原
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Keywords
alpine meadow
ecosystem respiration
experimental warming
response
Tibetan Plateau
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分类号
X17
[环境科学与工程]
Q148
[环境科学与工程—环境科学]
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