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荒漠草原土壤生物结皮中藻菌相互关系及其生态功能
1
作者
郭子晴
纪艳福
韩国栋
《草原与草业》
2025年第2期1-8,共8页
土壤生物结皮(soil biological crusts,SBCs)是荒漠草原生态系统中至关重要的地表覆盖层,其核心生物组分——藻及藻际微生物的种类组成、生理特性及复杂的“藻-菌互作”网络深刻主导着结皮的形成、发育与生态功能。本文系统综述了国内...
土壤生物结皮(soil biological crusts,SBCs)是荒漠草原生态系统中至关重要的地表覆盖层,其核心生物组分——藻及藻际微生物的种类组成、生理特性及复杂的“藻-菌互作”网络深刻主导着结皮的形成、发育与生态功能。本文系统综述了国内外相关研究进展,重点探讨了藻际微生物群落的多样性、藻菌互作的核心机制(包括物质交换与代谢互作、信号传导与群体感应、协同抗逆与生态位分化)及其在土壤结构稳定、养分循环提升(尤其氮磷)、水分调节和促进高等植物定居中的功能贡献。综合分析表明,藻菌通过胞外多糖分泌、代谢产物交换及群体感应信号分子构建紧密协同网络,显著增强了土壤抗侵蚀能力、提升了土壤养分有效性并有效改善了微生境水分状况。尽管藻菌互作对SBCs至关重要,当前研究仍面临群落动态定量分析不足、分子互作机制解析不深入及生态修复技术应用滞后等挑战,未来研究亟需整合多组学技术与长期定位监测,深入解析藻菌互作的分子调控网络与极端环境适应机制并推动其工程化应用。本综述为深入理解SBCs中藻菌生命共同体的互作机理与生态功能提供了系统理论依据,为推进荒漠草原生态系统精准修复、土壤资源可持续管理及实现生态经济效益双赢提供了坚实的技术支撑。
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关键词
藻类
藻际微生物
土壤生物结皮
荒漠草原生态系统
生态
功能
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职称材料
土壤碳氮特征沿干旱梯度时空格局及对气候变化的响应——基于中国生态系统研究网络(CERN)长期定位监测数据
被引量:
6
2
作者
赵玮
王新兴
+9 位作者
杨昊天
杨荣
叶学华
刘新平
曾凡江
马健
李向义
高永平
刘宇
于秀波
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期3582-3591,共10页
土壤碳氮含量及其化学计量特征是表征生态系统碳汇能力和土壤质量的重要指标,在支撑生态系统结构功能以及缓解气候变化中起着关键作用。利用中国生态系统研究网络(CERN)长期定位监测数据,分析了土壤碳氮特征沿干旱梯度的时空规律及其对...
土壤碳氮含量及其化学计量特征是表征生态系统碳汇能力和土壤质量的重要指标,在支撑生态系统结构功能以及缓解气候变化中起着关键作用。利用中国生态系统研究网络(CERN)长期定位监测数据,分析了土壤碳氮特征沿干旱梯度的时空规律及其对气候变化的响应。结果表明:空间上,典型荒漠草原生态系统随着干旱加剧,土壤有机碳和全氮含量减少,土壤有机碳对干旱响应的敏感性降低,而土壤全氮对干旱响应的敏感性增加,土壤有机碳随土壤全氮含量的增加而增加。时间上,2005—2018年,荒漠草原生态系统土壤有机碳和全氮含量变化速率沿干旱梯度表现出由负转正的增加趋势,其中,干旱区呈减少趋势,半干旱和半湿润地区呈增加趋势,鄂尔多斯站和沙坡头站呈显著增加趋势。从影响因素来看,土壤碳氮特征对降水量增加的敏感性沿干旱梯度呈现出先增强后减弱的“上凸”抛物线趋势,温度变化对土壤碳氮特征的调控没有表现出明显的干旱梯度效应。土壤碳氮比、土壤有机碳含量、土壤全氮含量对降水量和平均温度变化响应的敏感性均依次降低。不同干旱梯度土壤碳氮特征的变化规律为未来气候变化下生态系统结构与功能预测提供科学依据。
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关键词
荒漠草原生态系统
土壤碳氮
化学计量
干旱梯度
水热调控
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题名
荒漠草原土壤生物结皮中藻菌相互关系及其生态功能
1
作者
郭子晴
纪艳福
韩国栋
机构
内蒙古农业大学草业学院/内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室
内蒙古农业大学生命科学学院
出处
《草原与草业》
2025年第2期1-8,共8页
基金
内蒙古自治区林草局揭榜挂帅项目“草原保护与可持续管理碳汇方法学研发与应用”(2024LKY-TH02)项目资助
内蒙古自治区重点研发和成果转化计划项目(2023YFHH0028)资助。
文摘
土壤生物结皮(soil biological crusts,SBCs)是荒漠草原生态系统中至关重要的地表覆盖层,其核心生物组分——藻及藻际微生物的种类组成、生理特性及复杂的“藻-菌互作”网络深刻主导着结皮的形成、发育与生态功能。本文系统综述了国内外相关研究进展,重点探讨了藻际微生物群落的多样性、藻菌互作的核心机制(包括物质交换与代谢互作、信号传导与群体感应、协同抗逆与生态位分化)及其在土壤结构稳定、养分循环提升(尤其氮磷)、水分调节和促进高等植物定居中的功能贡献。综合分析表明,藻菌通过胞外多糖分泌、代谢产物交换及群体感应信号分子构建紧密协同网络,显著增强了土壤抗侵蚀能力、提升了土壤养分有效性并有效改善了微生境水分状况。尽管藻菌互作对SBCs至关重要,当前研究仍面临群落动态定量分析不足、分子互作机制解析不深入及生态修复技术应用滞后等挑战,未来研究亟需整合多组学技术与长期定位监测,深入解析藻菌互作的分子调控网络与极端环境适应机制并推动其工程化应用。本综述为深入理解SBCs中藻菌生命共同体的互作机理与生态功能提供了系统理论依据,为推进荒漠草原生态系统精准修复、土壤资源可持续管理及实现生态经济效益双赢提供了坚实的技术支撑。
关键词
藻类
藻际微生物
土壤生物结皮
荒漠草原生态系统
生态
功能
Keywords
Algae
algal-associated microorganisms
soil biological crusts
desert grassland ecosystems
ecological functions
分类号
S812 [农业科学—草业科学]
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职称材料
题名
土壤碳氮特征沿干旱梯度时空格局及对气候变化的响应——基于中国生态系统研究网络(CERN)长期定位监测数据
被引量:
6
2
作者
赵玮
王新兴
杨昊天
杨荣
叶学华
刘新平
曾凡江
马健
李向义
高永平
刘宇
于秀波
机构
中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室中国生态系统研究网络综合中心
西北师范大学地理与环境科学学院
中国科学院西北生态环境资源研究院沙坡头沙漠研究试验站
中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站
中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室
中国科学院西北生态环境资源研究院奈曼沙漠化研究站
中国科学院新疆生态与地理研究所新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站
中国科学院新疆生态与地理研究所阜康荒漠生态国家野外科学观测研究站
中国科学院大学资源与环境学院
出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期3582-3591,共10页
基金
中国科学院国际合作局对外合作重点项目(121311KYSB20170004)
中国科学院战略性先导科技专项(XDA19020305)
中国博士后科学基金面上资助项目(2020M670439)。
文摘
土壤碳氮含量及其化学计量特征是表征生态系统碳汇能力和土壤质量的重要指标,在支撑生态系统结构功能以及缓解气候变化中起着关键作用。利用中国生态系统研究网络(CERN)长期定位监测数据,分析了土壤碳氮特征沿干旱梯度的时空规律及其对气候变化的响应。结果表明:空间上,典型荒漠草原生态系统随着干旱加剧,土壤有机碳和全氮含量减少,土壤有机碳对干旱响应的敏感性降低,而土壤全氮对干旱响应的敏感性增加,土壤有机碳随土壤全氮含量的增加而增加。时间上,2005—2018年,荒漠草原生态系统土壤有机碳和全氮含量变化速率沿干旱梯度表现出由负转正的增加趋势,其中,干旱区呈减少趋势,半干旱和半湿润地区呈增加趋势,鄂尔多斯站和沙坡头站呈显著增加趋势。从影响因素来看,土壤碳氮特征对降水量增加的敏感性沿干旱梯度呈现出先增强后减弱的“上凸”抛物线趋势,温度变化对土壤碳氮特征的调控没有表现出明显的干旱梯度效应。土壤碳氮比、土壤有机碳含量、土壤全氮含量对降水量和平均温度变化响应的敏感性均依次降低。不同干旱梯度土壤碳氮特征的变化规律为未来气候变化下生态系统结构与功能预测提供科学依据。
关键词
荒漠草原生态系统
土壤碳氮
化学计量
干旱梯度
水热调控
Keywords
desert steppe ecosystem
soil carbon and nitrogen
stoichiometry
aridity gradient
regulation of precipitation and temperature
分类号
Q14 [生物学—生态学]
P467 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
荒漠草原土壤生物结皮中藻菌相互关系及其生态功能
郭子晴
纪艳福
韩国栋
《草原与草业》
2025
0
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职称材料
2
土壤碳氮特征沿干旱梯度时空格局及对气候变化的响应——基于中国生态系统研究网络(CERN)长期定位监测数据
赵玮
王新兴
杨昊天
杨荣
叶学华
刘新平
曾凡江
马健
李向义
高永平
刘宇
于秀波
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
6
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