土壤是陸地生態系統中重要的碳庫,其微小的改變都可能促進地表大氣CO2濃度的升高,進而影響地球系統的生物地球化學循環過程。干旱和半干旱草地土壤碳儲量約占全球土壤總碳庫的15%,研究此區域土壤碳的周轉及影響因素,對預測全球變化下干旱區碳庫的動態顯得尤為重要。 碳同位素(13C)能夠指示土壤中碳的來源及周轉途徑。研究發現,隨著土壤深度的增加土壤碳同位素值逐漸升高,而土壤碳含量則逐漸降低。造成這種現象有如下原因:一是Suess effect,即由于化石燃料燃燒使大氣中貧化的碳逐漸增多,造成13C貧化的有機物積累到土壤表面;二是根系的碳同位素比植物高出1-2個單位,使底層土壤同位素高于表層土壤;三是微生物在分解土壤有機質的過程中對碳的分餾作用,造成12C通過呼吸離開系統,而13C則大量累計到土壤中,形成隨著深度增加土壤碳同位素信號逐漸升高的趨勢。 基于以上研究,中國科學沈陽應用生態研究所生物地球化學組研究員白娥、博士王超等,利用中......閱讀全文
碳在土壤中的儲量和存儲時間是陸地生態系統碳庫中最大和最長的,而土地利用方式會影響到土壤碳儲量及其循環周期,因此有效的土地利用管理可使土壤成為一個碳匯。土壤儲存碳的過程就是土壤有機碳動態平衡的變化,因此認識土壤有機碳的動態變化是揭示土壤碳循環過程及其調控機制的重要方面。首先介紹了碳的一種穩定性同位素(
固碳微生物是一類與植物相似將大氣CO2轉化為有機質的微生物。土壤微生物固碳功能的重要性最近幾年才逐漸被認識,但土壤固碳微生物群落特征、固碳潛力及其環境因子驅動機制尚未被認識。干旱半干旱生態系統約占全球陸地面積的41%,該生態系統植被生長受到包括土壤水分在內的多種環境因子限制,凸顯土壤微生物固碳的
固碳微生物是一類與植物相似將大氣CO2轉化為有機質的微生物。土壤微生物固碳功能的重要性最近幾年才逐漸被認識,但土壤固碳微生物群落特征、固碳潛力及其環境因子驅動機制尚未被認識。干旱半干旱生態系統約占全球陸地面積的41%,該生態系統植被生長受到包括土壤水分在內的多種環境因子限制,凸顯土壤微生物固碳的重要
中國科學院華南植物園鼎湖山站博士熊鑫在教授周國逸和研究員張德強指導下,在森林土壤有機碳積累機制研究中取得新進展,首次提出凋落物分解過程中的產物去向,而非凋落物產量,決定了土壤有機碳的賦存狀態;高質量的凋落物其分解產物向土壤轉移的比例更高。相關研究近日發表于《應用生態學雜志》。 土壤有機碳來源
為了揭示土地利用變化對土壤碳氮循環的影響,中科院武漢植物園系統生態學學科組程曉莉研究員運用土壤分餾和碳氮穩定同位素方法(δ13C,δ15N)研究丹江口庫區森林、灌叢和農田生態系統等不同土地利用類型對土壤有機碳氮循環的影響機制。
熱帶森林是重要植被和土壤碳庫,其土壤碳庫與大氣碳庫相當。但是在過去的幾十年中,熱帶森林經歷了大規模土地利用變化,約有一半的熱帶森林被砍伐變為農田或次生林。因此,了解這一土地利用變化過程中植被和土壤碳庫的變化對準確估算森林碳庫功能的變化至關重要。傳統觀點認為熱帶森林轉變為次生林或人工林后,其植被碳
土地利用變化是全球變化的重要組成部分,對土壤有機碳的動態有至關重要的影響。土壤呼吸是陸地生態系統向大氣釋放二氧化碳最主要的途徑,對大氣二氧化碳濃度都會產生深遠的影響。甲烷是僅次于二氧化碳的第二大溫室氣體,其增溫潛勢是二氧化碳的28倍。透氣良好的土壤能氧化大氣中的甲烷,減緩全球變暖,因此被越來越多
土地利用變化對土壤有機碳的動態有重要的影響;土壤呼吸是陸地生態系統向大氣釋放二氧化碳的主要途徑,對大氣二氧化碳濃度會產生深遠影響——中國科學院專家研究發現,造林能顯著增加土壤呼吸和土壤有機碳的數量與質量,加強對土壤甲烷的吸收,降低溫室效應。 中國科學院武漢植物園土壤生態學課題組程曉莉研究員團隊
土壤是陸地生態系統最大的碳庫,其大小取決于植物碳輸入和微生物碳輸出之間的動態平衡。作為植物-微生物相互作用的關鍵環節,土壤碳激發效應是指植物碳輸入導致土壤有機碳分解加速或減慢的現象,在一定程度上決定著土壤碳庫的周轉速率。因此,闡明土壤碳激發效應的大尺度格局及其調控因素,有助于認識土壤碳庫對氣候變
土壤是陸地生態系統最大的碳庫,其大小取決于植物碳輸入和微生物碳輸出之間的動態平衡。作為植物-微生物相互作用的關鍵環節,土壤碳激發效應是指植物碳輸入導致土壤有機碳分解加速或減慢的現象,在一定程度上決定著土壤碳庫的周轉速率。因此,闡明土壤碳激發效應的大尺度格局及其調控因素,有助于認識土壤碳庫對氣候變
為了揭示全球變暖對土壤碳氮循環的影響,中科院武漢植物園系統生態學學科組程曉莉研究員與美國Oklahoma大學的駱亦其教授等開展了對此項目的合作研究,運用土壤分餾(soil fractionation)和碳氮穩定同位素方法(δ13C,δ15N),研究9年控制加溫對北美高草草原土壤有機
近日,中國科學院亞熱帶農業生態研究所環江喀斯特生態系統觀測研究站王克林研究員團隊在土壤有機碳礦化及微生物群落豐度及遺傳多樣性研究方面取得新進展。圖1 添加14C-CaCO3和14C-稻草后土壤有機碳礦化的激發效應 土壤碳庫對于溫室效應與全球氣候變化有著重要的控制作用,而有機碳礦化是土壤碳循環的
植物碳(葉凋落物、根凋落物和根系分泌物等)輸入是土壤有機碳的主要來源。土地利用和覆被變化導致全球土壤有機碳循環過程發生強烈變化,農田轉變為森林被世界各國作為碳減排增匯的重要措施之一。然而,關于半干旱地區農田轉變為人工林生態系統,地上葉凋落物和地下根系凋落物輸入變化如何影響土壤有機碳儲量,以及地上
在亞熱帶農田土壤中,淹水稻田土壤有機碳及微生物生物量均高于毗鄰旱地土壤,而稻田土壤中有機碳礦化速率卻低于旱地土壤。導致稻田與旱地土壤固碳差異的關鍵原因有哪些?有機碳礦化與生物及環境因子之間的作用關系如何?等問題尚不清楚,但這些問題有助于揭示稻田固碳機理及其持續固碳潛力大小。 基于此,中科院亞熱
由中國科學院亞熱帶農業生態研究所研究員吳金水領銜的農業生態過程方向研究團隊近日在耕作方式(免耕與翻耕)對亞熱帶稻田和旱地土壤自養微生物固定CO2功能與固碳微生物(細菌cbbL)數量的影響方面取得了新進展。 土壤耕作作為農田管理的重要技術措施,是改善土壤耕層質量、培肥地力的重要途徑,對土壤生態環
森林恢復工程被認為是具有固碳效應、減緩氣候變化的一項有效手段。森林對土壤碳氮庫的最終結果是否為積極影響,主要取決于土壤碳氮庫輸入(如地上植被凋落物、地下根生物量和分泌物輸入)與輸出(如微生物作用下的碳降解)兩個過程的平衡度。由于時間和空間異質性,森林恢復對土壤碳氮庫動態的影響是不確定的,且有待于
城市土壤,特別是污染場地及其附近區域的,是受工業和人類活動強烈影響的一類特殊土壤,其環境質量與人體健康密切相關。工業區土壤污染物的來源、范圍及遷移過程等,是我們急需了解的,以便對工業區地區及其周圍環境的土壤質量進行評價,為污染場地的修復和管理打下基礎。 土壤有機質能在一定時間內保留干濕沉降
城市土壤,特別是污染場地及其附近區域的,容易受工業和人類活動強烈影響,其環境質量與人體健康密切相關。工業區土壤污染物的來源、范圍及遷移過程等,是我們急需了解的,以便對工業區地區及其周圍環境的土壤質量進行評價,為污染場地的修復和管理打下基礎。土壤有機質能在一定時間內保留干濕沉降物、人類活
侵蝕區森林恢復及重造林的問題一直以來是恢復生態學方面的熱點問題,而由此帶來對其土壤碳氮有機庫的影響仍難以預測。森林恢復通過長期的碳儲存(植被生產力)在一定程度上可以抵消碳損失,但其對土壤碳氮庫帶來的影響不一定是正效應。 為揭示森林恢復對土壤碳氮循環的影響,中科院武漢植物園系統生
水稻根際沉積碳是稻田土壤有機質的重要來源,在土壤有機碳的固持與周轉過程中發揮重要作用,但由于其代謝周轉快,具有復雜性和多變性,盡管已有一些研究,但還不十分清楚這部分碳的命運。 根際沉積碳的輸入受作物生長時期和施肥(如施氮)的影響較大。然而,不同生育期的碳同位素標記的估算有可能使光合碳(通過根際
土壤是全球碳循環的重要碳庫,土壤有機碳封存可以緩解大氣中CO2濃度的升高并提高土壤肥力。生物炭應用已被廣泛證實是一種有效促進土壤有機碳封存和提高產量的方法(Woolf et al., Sustainable biochar to mitigate global climate change, N
土壤是全球碳循環的重要碳庫,土壤有機碳封存可以緩解大氣中CO2濃度的升高并提高土壤肥力。生物炭應用已被廣泛證實是一種有效促進土壤有機碳封存和提高產量的方法(Woolf et al., Sustainable biochar to mitigate global climate change, N
凋落物和土壤有機碳是人工林土壤養分的主要來源,其分解過程對維持杉木人工林土壤質量及肥力具有重要意義。氮素是影響凋落物及土壤有機碳分解速率的重要控制因素,以往研究多將凋落物和土壤分開考慮,而凋落物和土壤是一個不可分割的完整系統,這個系統如何對氮素改變做出響應仍知之甚少。 中國科學院沈陽應用生態研
由中科院亞熱帶農業生態研究所主持工作副所長吳金水研究員領銜的農業生態過程方向研究團隊近日在土壤自養微生物光合同化碳的層次分布與傳輸研究方面取得了新進展。 該團隊在前期發現土壤微生物具有可觀的碳同化能力的基礎上,運用同位素連續標記技術結合分子生物學技術,對土壤自養微生物光合同化碳的層次分布與
水稻土是全球重要的碳匯,對緩解全球氣候變化具有重要意義。光合碳(通過根際沉積作用)是水稻土壤高碳庫的重要有機碳來源,對維持稻田土壤的碳匯功能起到十分重要的作用。水分和養分管理會影響水稻土光合碳分配和穩定性,優化水分和養分管理能夠促進光合碳向土壤有機碳的轉化和固定。 為此,中國科學院亞熱帶農業生
實驗設備 名稱:MAT 251型氣體同位素比值質譜儀 型號:MAT 251 性能指標:MAT 251型氣體同位素比值質譜儀美國菲尼根公司生產,可測量δ13C、δ18O、δD、Ar等同位素。 靈敏度為1000mol/ion;離子源真空<3×10-8mba;分析室真空<5×10-8mba;9
由中國科學院亞熱帶農業生態研究所研究員吳金水領銜的農業生態過程方向研究團隊近日在水稻光合碳的微生物利用機制方面取得了新進展。 作物光合碳以根際沉積物的形式進入土壤,是根際微生物的主要碳源和能量來源。根際微生物能夠通過自身代謝活動將這部分碳源或以氣體的形式返回大氣,或以有機質的形式存儲于土壤中。
VCM模式變溫培養和連續測定在土壤呼吸室內模擬實驗的應用 土壤與大氣之間通過光合作用和呼吸作用的碳交換是全球碳循環的一個組成部分。土地利用或管理的變化會頻繁的改變光合作用輸入和土壤呼吸消耗之間的平衡,導致生態系統尺度的碳凈積累或凈損失。與光合作用和/或呼吸作用密
美國威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員發現,如今深埋于地球表面數千年前形成的土壤含有豐富的碳,這使我們對地球碳循環的認識增加了一個新的維度。而當人類通過各種活動越來越多地擾亂地貌,將其重新引入到環境中,它即會成為導致氣候變化的潛在因素。該研究成果刊登在5月25日的《自然?地球科學》上。 這一發現
從聶明老師團隊的研究中發現,土壤有機質分解的溫度敏感性(Q10)不僅是生態學和土壤學研究的核心科學問題之一,也是全球變化生態學研究的熱點領域。國內外學者對Q10的影響因素或機制開展了大量卓有成效的研究工作,并有不少相關的綜述或展望。