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菌根真菌对森林碳氮磷循环影响的研究进展 被引量:3
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作者 白浩楠 牛香 +2 位作者 王兵 宋庆丰 龙文兴 《温带林业研究》 2020年第2期22-26,共5页
菌根真菌与陆地上80%以上的植物形成菌根共生体,提高宿主对资源的竞争力,影响植物的生长发育,在生态系统碳(C)、氮(N)、磷(P)循环过程中扮演着极为重要的角色。菌根与植物之间的营养交换是公平的,菌根真菌通过把从土壤中吸收的氮、磷元... 菌根真菌与陆地上80%以上的植物形成菌根共生体,提高宿主对资源的竞争力,影响植物的生长发育,在生态系统碳(C)、氮(N)、磷(P)循环过程中扮演着极为重要的角色。菌根与植物之间的营养交换是公平的,菌根真菌通过把从土壤中吸收的氮、磷元素交换给植物,从而获得植物光合产物碳,并将植物光合产物碳输送到根际甚至根际外土壤中。菌根共生体形成的错综复杂的菌丝网络连接了同种或不同种的植物个体,促进了植物间的地下交流。本文重点分析了菌根真菌在森林碳氮磷循环方面的国内外研究进展,以及目前存在的问题和未来的研究重点。 展开更多
关键词 森林菌根 碳氮磷循环 营养交换
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植被恢复对黄土高原露天矿区土壤碳氮磷功能微生物类群的影响 被引量:8
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作者 陈浮 赵姣 +3 位作者 马静 张琦 朱燕峰 骆占斌 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1507-1519,共13页
黄土高原矿区生态脆弱,植被恢复与土壤微生物介导的养分循环密切相关。厘清植被恢复对土壤碳氮磷功能微生物类群的影响及调控作用,对重建矿区生态恢复力及自维持机制至关重要。采用高通量qPCR芯片技术、随机森林模型和结构方程模型揭示... 黄土高原矿区生态脆弱,植被恢复与土壤微生物介导的养分循环密切相关。厘清植被恢复对土壤碳氮磷功能微生物类群的影响及调控作用,对重建矿区生态恢复力及自维持机制至关重要。采用高通量qPCR芯片技术、随机森林模型和结构方程模型揭示黄土高原安太堡露天矿复垦排土场柠条(灌丛,BL)、油松(针叶林,CF)、刺槐(阔叶林,BF)、油松+榆树(混交林,MF)等4种植被恢复模式及毛白杨林(CK)对土壤理化性质、酶活性、碳氮磷功能微生物类群的影响及互馈机制。结果表明:BL、BF和MF对土壤养分积累优于CF,不同恢复处理过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于CK,但β-葡萄糖苷酶(BG)活性和亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性却显著下降;植被恢复显著改变碳氮磷相关功能微生物类群丰度,但变化趋势几乎一致;碳氮磷相关功能微生物类群与土壤硝态氮(NO3–-N)呈显著正相关,与铵态氮(NH_(4)^(+)-N)呈显著负相关,参与碳循环、硝化过程和有机磷矿化的功能微生物类群与有效磷(AP)呈显著正相关;植被恢复通过直接影响CAT和AP来调控碳氮磷循环,或间接影响AP并与NO_(3)^(–)-N、NH_(4)^(+)-N等共同调节碳氮磷功能微生物类群的丰度变化。本研究深化了对植被-土壤恢复的微生物学机制的认识,可助力黄土高原受损矿山生态修复。 展开更多
关键词 植被恢复 细菌群落 功能基因 碳氮磷循环 土地复垦 黄土高原
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鄱阳湖植食越冬候鸟粪便对洲滩湿地薹草枯落物分解过程及碳、氮、磷释放的影响 被引量:14
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作者 张全军 张广帅 +5 位作者 万松贤 刘宇 夏少霞 李雅 许策 于秀波 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期814-824,共11页
于2017年1月-2017年6月采用分解袋技术和鸟粪添加试验研究了鄱阳湖湿地植食性越冬水鸟粪便和典型洲滩湿地植物薹草枯落物分解过程中碳、氮、磷释放动态的差异性以及植食性越冬水鸟粪便的加入对鄱阳湖湿地薹草分解过程的影响.结果表明,... 于2017年1月-2017年6月采用分解袋技术和鸟粪添加试验研究了鄱阳湖湿地植食性越冬水鸟粪便和典型洲滩湿地植物薹草枯落物分解过程中碳、氮、磷释放动态的差异性以及植食性越冬水鸟粪便的加入对鄱阳湖湿地薹草分解过程的影响.结果表明,不同分解时间内薹草枯落物、薹草+鸟粪中薹草枯落物和鸟粪3种样品的干物质损失率和分解速率的差异性都十分显著,其数值都表现为薹草+鸟粪中薹草样品>薹草枯落物样品>鸟粪样品.鸟粪的加入显著加速了薹草分解进程,使其平均分解速率提升了约21.23%. Olson负指数模型模拟预测显示,薹草+鸟粪中薹草、薹草枯落物和鸟粪样品分解完成50%所需的时间依次为259、314和355天,分解完成95%所需的时间大约依次约为3.1、3.7和4.2年. 3种样品碳、氮、磷都表现为净释放模式,其相对回归指数之间差异性也显著.碳相对归还指数都表现为薹草+鸟粪中薹草>薹草枯落物>鸟粪,氮相对归还指数和磷相对归还指数值都表现为鸟粪>薹草+鸟粪中薹草>薹草枯落物.本研究推测鸟粪添加给分解环境带来额外的营养物质,使分解者微生物的数量、种类、活性增加以及鸟粪刺激产生了一系列降解酶,如木质素酶、纤维素酶、蔗糖酶等,胞外酶数量和活性增加,是鸟粪促进薹草分解的关键因素,而样品中初始养分含量以及分解过程碳、氮、磷化学计量比的变化是造成其分解速率和养分释放差异显著的主要原因. 展开更多
关键词 鄱阳湖 越冬水鸟 湿地植物 分解过程 湿地生物地球化学循环
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茶园土壤酸化国际研究概况和趋势 被引量:2
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作者 王贺新 盛曼曼 +5 位作者 杨向德 赵强 焦纪伟 潘洪阳 叶新新 陈晓辉 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2107-2116,共10页
茶园土壤酸化是国际关注热点,已成为限制茶产业可持续发展的关键因素。为全面梳理茶园土壤酸化研究的国际发展动态,把握该领域研究的重心和前沿热点,本文对Web of Science(WoS)核心合集数据库(2000—2023年)发表的118篇相关文献进行分... 茶园土壤酸化是国际关注热点,已成为限制茶产业可持续发展的关键因素。为全面梳理茶园土壤酸化研究的国际发展动态,把握该领域研究的重心和前沿热点,本文对Web of Science(WoS)核心合集数据库(2000—2023年)发表的118篇相关文献进行分析。结果表明,自2018年开始,国际上关于茶园土壤酸化的研究呈明显增加态势;我国发文量最多且影响力最大。这些研究主要聚焦于茶园土壤酸化对土壤理化性质、碳氮磷循环、土壤微生物生态系统、茶叶产量与品质的影响,以及土壤铝毒与茶树耐铝机制、茶园土壤酸化改良等领域。酸化将导致土壤团聚体稳定性被破坏,缓冲性能降低,土壤通透性变差,进而造成土壤持水能力下降,根系生长受阻,同时还导致盐基离子大量淋失,盐基饱和度降低,土壤养分有效性下降,加剧了铝的活化与溶出,并增加茶叶重金属(如Cd、Pb和Cr等)含量。不仅如此,酸化能够加速土壤碳氮磷的损失,降低土壤微生物多样性,抑制某些有益微生物(如假单胞菌和慢生根瘤菌)的生长,损害微生物活性,从而影响茶树正常生长发育以及茶叶产量和品质。因此,不同程度的酸性茶园土壤需通过针对性措施进行防控,如施用有机肥或生物炭,有效缓解土壤酸度的同时提升土壤肥力。另外,铝的生物地球化学循环以及土壤酸化对茶园系统氮磷循环的影响分别为该领域研究焦点和持续性研究热点与前沿话题。本研究有助于全面了解国际茶园土壤酸化研究现状及进展,为茶园土壤酸化改良及应用提供重要参考。 展开更多
关键词 茶园 土壤酸化 土壤理化性质 碳氮磷循环 土壤微生物群落结构 土壤酸化改良
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陆地高分辨率水文—生物地球化学过程CNMM-DNDC三维模型的研发及应用进展 被引量:1
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作者 郑循华 李思琪 +7 位作者 张伟 刘春岩 姚志生 韩圣慧 王睿 王凯 陈笑 李勇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期92-107,共16页
CNMM-DNDC模型是本文作者团队研发的陆地高分辨率水文—生物地球化学过程三维模型。本文系统介绍了建模背景和理念、核心过程和模型特点、模拟功能和观测验证、多尺度区域或流域初步应用以及未来发展展望。自2018年刊发首个版本以来,该... CNMM-DNDC模型是本文作者团队研发的陆地高分辨率水文—生物地球化学过程三维模型。本文系统介绍了建模背景和理念、核心过程和模型特点、模拟功能和观测验证、多尺度区域或流域初步应用以及未来发展展望。自2018年刊发首个版本以来,该模型经过了多方面科学过程改进和模拟功能扩展,在元素化学反应、物质相变和机械迁移等基本物理、化学、生物过程层面,完成了对陆地表层系统碳氮磷水循环全耦合的精细刻画。迄今开展的观测验证表明,CNMM-DNDC模型基本普适于不同生物气候带(从热带到寒区多年冻土地带)的流域或区域长时间序列“三高”(时间、空间和过程高分辨率)综合模拟,实现对陆地生态系统的碳、氮、磷、水三维运移、水土流失、水力驱动溶解态和颗粒态碳氮磷横向迁移、碳氮温室气体和污染气体排放、生态系统生产力、水分蒸散发和水分能量平衡等众多可持续发展目标表征变量的预测。该模型广泛推广应用于多尺度区域或流域的复杂过程虚拟科学试验研究和服务于面向生态环境建设与减污降碳的优化调控决策,可望为协同落实联合国多个可持续发展目标提供先进的数值模拟技术支撑。 展开更多
关键词 循环全耦合模拟 水文—生物地球化学过程模型 CNMM-DNDC模型 联合国可持续发展目标
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潮土农田微生物研究进展 被引量:14
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作者 林先贵 冯有智 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期416-434,共19页
土壤微生物对不同施肥的响应和反馈对于评价和解释科学施肥具有极为重要的意义。本文总结了本课题组在我国华北平原潮土碳、氮、磷循环相关微生物对不同施肥,特别是对单施有机肥的响应方面的研究结果,明确了潮土地力提升过程中的微生物... 土壤微生物对不同施肥的响应和反馈对于评价和解释科学施肥具有极为重要的意义。本文总结了本课题组在我国华北平原潮土碳、氮、磷循环相关微生物对不同施肥,特别是对单施有机肥的响应方面的研究结果,明确了潮土地力提升过程中的微生物学机制。长期定位试验研究结果表明,长期平衡施肥,特别是施用有机肥能够显著增加潮土中有机碳和养分含量,特别是磷含量,进而改变土壤微生物群落结构,提高微生物生物量碳、转化酶活性、呼吸强度及微生物功能多样性(碳代谢活性),并且土壤微生物代谢熵与代谢热显著降低。相反,在缺素特别是缺磷条件下,土壤微生物不仅代谢效率低下,而且代谢过程会散逸相对多的热量、排放相对多的CO2,导致土壤质量明显下降。长期施用氮肥可增强潮土硝化活性、增加氨氧化细菌的数量和多样性,且无机氮肥比有机氮肥影响更显著;但是,科学施用氮肥的前提是必须合理地添加磷肥,才能更好地促进潮土作物生长、减少氮素损失和提升土壤地力。对于缺磷的潮土,长期施用磷肥,尤其是平衡施肥使得作物对菌根真菌(AMF)依赖性下降,进而导致土壤中AMF多样性下降,更多的土壤养分分配给其他微生物,有利于潮土农田地力的可持续性。潮土中一种土著微生物Bacillus asahii对长期施用有机肥的响应最为显著,该物种需要2~4 a会成为潮土中优势微生物,其有着独特的生理特征和丰富的代谢多样性,能够加速和促进其他微生物对潮土有机质累积和磷素循环过程的作用,在作物生长和土壤地力中起到"领军性"的作用。以上认知加深了对长期施用有机肥提升华北平原潮土地力过程中微生物学机制的认识,有助于指导调控土壤微生物更好地服务农田生态系统。 展开更多
关键词 潮土 微生物 长期施肥 有机肥 碳氮磷循环 BACILLUS asahii
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土壤胞外酶活性对气候变化响应的研究进展 被引量:5
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作者 张孝良 车荣晓 +5 位作者 段兴武 刘开放 宋清海 张一平 沙丽清 周文君 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期910-920,共11页
土壤胞外酶在驱动生态系统碳、氮、磷等元素的生物地球化学循环中发挥着不可或缺的作用。在全球变化背景下,揭示土壤胞外酶活性对气候变化的响应可促进有关碳、氮、磷生态系统关键过程对气候变化响应的认识,但目前不同生态系统碳、氮、... 土壤胞外酶在驱动生态系统碳、氮、磷等元素的生物地球化学循环中发挥着不可或缺的作用。在全球变化背景下,揭示土壤胞外酶活性对气候变化的响应可促进有关碳、氮、磷生态系统关键过程对气候变化响应的认识,但目前不同生态系统碳、氮、磷相关的土壤胞外酶活性对气候变化响应机制的认识程度仍需加强。本研究综述了参与碳、氮、磷生物地球化学过程的土壤胞外酶的来源、分类及调控因子,并且对土壤胞外酶参与的生物地球化学过程进行了综述。在此基础上,阐述了土壤胞外酶活性对氮沉降、增温、降水及二氧化碳(CO_(2))变化的响应规律及机制。总结了生态酶化学计量对常见全球变化因子的响应机制,基于近年来对完善生态酶化学计量理论的探讨,提出了此理论发展的新角度。为此,在全球变化背景下需结合代谢组与分子生物学加强土壤胞外酶对气候变化响应机制的研究。本研究可为进一步理解气候变化情景下,土壤胞外酶在生物地球化学循环中的作用提供了新视角。 展开更多
关键词 土壤胞外酶 土壤碳氮磷循环 全球变化 生态酶化学计量 综述
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