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原名:Root exudation patterns of Chinese fir after thinning relating to root characteristics and soil conditions译名:杉木间伐后根系分泌物输入模式与根系特征和土壤条件有关期刊:Forest Ecology and ManagementIF:4.384发表时间:2023.4第一作者:Jiahao Zhao摘要背景:根系分泌物对森林生态系统地下碳分配和养分循环至关重要。在亚热带地区,关于森林管理活动(如间伐)对成熟森林根系分泌速率的影响鲜有研究。方法:本实验以29年林龄的杉木人工林为研究对象,探究三种不同间伐强度条件下,即对照组(不间伐),轻度间伐(LIT,砍伐的30%树木个体)和重度间伐(HIT,砍伐的70%树木个体),根系分泌速率(单位质量、长度和面积)的变化模式。结果:研究表明,根系分泌物速率在间伐后增加,并表现出明显的季节动态:即夏季较高而冬季最低。分泌物速率与微生物量碳和微生物量氮呈正相关。此外,根系分泌物速率与根尖数量和根系活力呈正相关。随着根直径的增加和比根面积的降低,根系释放更多分泌物,表明杉木的采取资源保守型策略的根系更倾向于选择促进分泌物的释放而不是通过优化形态特征来获取养分。此外,间伐总体上降低了杉木人工林的土壤总碳含量。其中,重度间伐条件下土壤总碳含量高于轻...
发布时间: 2023 - 06 - 21
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发布时间: 2021 - 08 - 20
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摘要:最近的研究强调,真菌菌丝残体是土壤C和N输入和储存的重要组成部分。因此,识别控制真菌残体分解的微生物群落和生态因子将为了解真菌有机质如何影响森林土壤C和养分循环提供关键的见解。我们调查了真菌残体上定殖的微生物群落的长期动态过程,利用不同网孔大小的培养袋以控制植物根系和微生物分解者的参与。在30个月的培养过程中,残体相关的细菌和真菌群落在分类和功能上都很丰富,寡营养细菌和根相关真菌(即ECM真菌、ERM真菌和内生真菌)的丰度在网袋分解后期增加。残体相关的β-葡萄糖苷酶活性在6个月时最高,而亮氨酸氨基肽酶在18个月时最高。基于渐近分解模型,根的存在与真菌残体最初更快的分解速率有关,但导致在稍后的采样时间内真菌残体保留的更多。这些结果表明,微生物群落组成和酶活性在分解真菌残体过程中保持动态变化,根系及其共生真菌导致微生物残体周转随着时间的推移而减慢。关键词:细菌,北方森林土壤,C循环,ECM真菌,ERM真菌,真菌残体,真菌,菌丝周转。研究背景:死亡的真菌菌丝(以下简称真菌残体)在土壤C、N循环中发挥着重要的作用。但迄今为止的大多数研究集中于短期的真菌残体质量损失以及与残体分解相关的早期定殖的微生物群落。考虑到真菌残体较难降解部分的长期存在,微生物分解者在何种程度上仍然活跃地占据这些部分尚不清楚。此外,很少有研究测量了与真菌残体分解相关的酶,这与基于序列的鉴定可以帮助确定不同微生物分解者群体的目标资源。最后,根系可以加速或延缓土壤有机质的分解。并且根系的存在也会影响各种与根系相关的微生物丰度,包括ECM真菌。然而目前尚不清楚随着时间的推移与根系相关的ECM真菌是如何影响真菌残体的。研究内容:基于此,本研究对含有真菌残体的网袋首先进行了高通量测序来识别6、18和30个月土壤培养后与真菌残体分解相关的细菌和真菌群落。其次,在同一采样时间内,定量了3种针对不同的C和N组分的酶(β-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和N-乙酰葡萄糖苷酶)的活性。第三,重新分析了真菌残体质量损失率,以评估早期和后期取样时根系存在的潜在不同影响。研究方法:本研究在赫尔辛基大学Hyytiälä林业野外观测站和SMEAR II生态-大气关系测量站进行。将原位培养的Chondrostereum purpureum残体放入3种不同孔径(1、50、1000μm)的尼龙网袋中,再将网袋随机埋入有机层和矿质层之间,并于分解的第6、18和30个月时收获。研究结果:1. 与真菌残体相关的细菌和真菌群落01细菌OTU丰富度随时间增加相对稳定,而真菌群落的OTU丰富度随时间增加而增加(图1)...
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发布时间: 2021 - 08 - 20
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1、范围本标准规定了农业生物质原料中纤维素和半纤维素含量测定的高效液相色谱方法,以及木质素含量测定的紫外分光光度方法和重量方法。本标准适用于农作物秸秆纤维素、半纤维素及木质素的测定。2、规范性引用文件GB/T 6682分析实验室用水规格和实验方法NY/T 3492 农业生物质原料 样品制备3、试剂和材料除非另有说明,所有试剂均为分析纯的试剂,色谱用水为GB/T 6682规定的一级水,其他使用三级水。3.1乙醇:95%.3.2 72%硫酸溶液:量取665 mL硫酸(98%),缓缓注入300 ml水中,冷却,摇匀。3.3 碳酸钙。3.4 D-纤维二糖、D(+)葡萄糖、D (+)木糖、D(+)半乳糖、L(+)阿拉伯糖、D(+)甘露糖标准品:纯度≥95%。4、仪器和设备4.1 分析天平:感量0.1 mg。4.2 索氏抽提器:250 mL。4.3 电热鼓风干燥箱:温度可控制在(45±3)℃和(105±3)℃。4.4 恒温水浴锅:温度可控制在(30±3)℃ 。4.5 高压蒸汽灭菌器:温度可控制在(121±3)℃ 。4.6 马弗炉:可程序开温,温度可控制在(575±25)℃ 。4.7 耐压试管:螺纹具塞,耐压≥60psi。4.8 真空过滤器:配玻璃砂芯坩埚(G4)。4.9 高效液相色谱仪:配示差折光检测器。4.10 紫外-可见分光光度计:可在 320 nm处测定吸光值。4.11  微孔过速器:带0.22μm水相微孔滤膜。5、分析步骤:试样制备按照NY/T 3492的规定执行。5.2抽提5.2.1水抽提称取2g~10g试样(精确至0.1 mg)于已称重的滤纸筒中,将滤纸筒放入索氏抽提器的抽提筒内,连接已干燥至恒重的接收瓶,由抽提器冷凝管上端加入190 mL水,于电热套上加热,使水不断回流抽提(4次/h~5次/h),一般抽提6h~8h。抽提完成后,关闭加热套,将索氏抽提器冷却至室温。5.2.2乙醇抽提将5.2.1水抽提后的抽提筒连接已干燥至恒重的接收瓶,由抽提器冷凝管上端加入190 mL乙醇,于电热套上加热,使乙醇不断回流抽提(6次/h~10次/h),一般抽提16h~24h。抽提完成后,关闭加热套,将索氏抽提器冷却至室温。经两步抽提后的生物质试样(即不含抽提物试样)在(45±3)℃干燥箱中干燥至恒重,称量试样质量精确至0.1 mg。5.3两步法酸水解5.3.1坩埚恒重将玻璃砂芯坩锅(G4)置于马弗炉中,在(575±25)℃下灼烧至恒重。将坩埚从马弗炉中...
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发布时间: 2021 - 08 - 20
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标题:Soil carbon persistence governed by plant input and mineral protection at regional and global scales论文id:https://doi.org/10.1111/ele.13723 原名:Soil carbon persistence governed by plant input and mineral protection at regional and global scales译名:区域和全球尺度上土壤碳持久性受植物输入和矿物保护影响期刊:Ecology LettersIF:8.665发表时间:2021.03.11第一作者:陈蕾伊通讯作者:杨元合主要单位:中国科学院植物研究所摘要阐明影响土壤有机质(SOM)持久性的潜在过程是预测土壤碳-气候反馈的前提。然而,大地理尺度上植物碳(C)输入调控多层土壤SOM存留的潜在作用仍然不清晰。基于在青藏高原开展的大尺度土壤放射性碳(Δ14C)测定,我们发现尽管表土层Δ14C与气候、矿物性质和SOM化学组成有重要的联系,植物C输入是造成表层土壤C不稳定的主要贡献者。与之相反,铁铝氧化物和阳离子的矿物保护在深层土壤SOM留存中更为重要。这些区域性的观测结果得到了全球土壤放射性碳数据库(ISRaD)的全球整合结果的证实。我们的研究结果阐明了植物C输入对不同土壤层SOM持久性的差异化影响,为模型更好地预测变化环境下多层土壤的C动态提供了新见解。研究背景土壤是陆地生物圈中最大的碳储量,在全球碳循环中具有举足轻重的地位。土壤碳的微小损失也可能强烈地影响大气二氧化碳(CO2)浓度,并触发对气候变暖的潜在正反馈。由于对土壤SOM的稳定和不稳定机制认识不足,有关土壤C命运的预测模型仍然存在很大不确定性。曾有报道表示地球系统模型高估了土壤C周转率超过6倍,部分原因是这些模型缺乏对SOM稳定机制的完整描述。因此,要准确预测土壤C动态及其对气候变暖的潜在反馈,就必须深入了解大地理尺度上SOM持久存在的潜在机制。放射性碳(14C)是研究不同时间尺度碳动力学的有效工具。土壤放射性碳含量已被广泛认可用以表征SOM持久性。基于14C,先前的研究已经提出了影响SOM稳定或不稳定的多种因素。其中,气候通常被视为一个重要的调控因素,例如,冻结温度和水淹条件有助于SOM的长期储存。除了气候调节外,由于SOM内在的化学顽抗性,SOM性质也可以通过选择性保护来调节土壤C动态,并且矿物-有机复合体的形成能抑制SOM分解。此外,以凋落物和根际沉积物形式的植...
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发布时间: 2021 - 08 - 20
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标题:Permafrost nitrogen status and its determinants on the Tibetan Plateau论文id:https://doi.org/10.1111/gcb.15205原名:Permafrost nitrogen status and its determinants on the Tibetan Plateau译名:青藏高原多年冻土氮素状况及其决定因素期刊:Global Change BiologyIF:10.863(2020)发表时间:2020年6月7日第一作者: Chao Mao通讯作者:杨元和主要单位:中国科学院大学,中国科学院植物研究所摘要:It had been suggested that permafrost thaw could promote frozen nitrogen (N) release and modify microbial N transformation rates, which might alter soil N availability and then regulate ecosystem functions. However, the current understanding of this issue is confined to limited observations in the Arctic permafrost region, without any systematic measurements in other permafrost regions. Based on a large-scale field investigation along a 1,000 km transect and a laboratory incubation experiment with a 15N pool dilution approach, this study provides the comprehensive evaluation of the permafrost N status, including the available N content and related N transformation rates, across the Tibetan alpine permafrost region. In contrast to the prevailing view, our results showed that the Tibet...
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发布时间: 2021 - 08 - 20
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土壤微生物碳的测定--仪器分析法1、仪器与试剂:自动有机碳分析仪、真空干燥器、小烧杯(蒸发皿)、塑料瓶、中速定量滤纸、漏斗、震荡仪、电子称等(1)无乙醇氯仿:氯仿中含有少量乙醇做稳定剂,乙醇会影响氯仿在低压下沸腾。所以需要提纯。提纯:在通风橱中,将氯仿(三氯甲烷)按1:2的体积比与蒸馏水一起加入分液漏斗中,充分摇动1min,慢慢放出下层氯仿于烧杯中,如此重复洗涤三次。得到无乙醇氯仿,加入适量无水氯化钙,去除氯仿中的水分。可重复使用。(2) 0.5mol/L硫酸钾溶液:称取硫酸钾87.1g,溶于去离子水中,稀释至1000ml(3)  1mol/L NaoH溶液:称取氢氧化钠(AR)4g,置于一大烧杯中,并立即倒出,然后加入不含二氧化碳的蒸馏水约100mL,将溶液注入细口瓶中,塞紧橡皮塞,混匀,备用。 2、操作步骤:(1)培养①称取过2mm筛的新鲜土样(相当于干土10g,取部分样测含水量,确定称取土样重量)2份,分别放入25ml小烧杯(培养皿)中。将盛有一份土样的烧杯放入真空干燥器中,并放置盛有无乙醇氯仿(约放置烧杯2/3的量)的25ml烧杯,烧杯内放入少量防爆沸玻璃珠,同时放入盛有1mol/L NaOH溶液的小烧杯(吸收熏蒸过程中释放出来的CO2)。②盖上真空干燥器盖子,用真空泵抽真空,使氯仿保持沸腾5min。关闭真空干燥阀门,于25度黑暗条件下培养24h。另一份样置于另一干燥器中为不熏蒸对照处理。③熏蒸结束后,打开真空干燥器阀门(应该听到空气进入的声音,否则熏蒸不完全,重做,取出盛有氯仿(可重复利用)和稀NaOH溶液的小烧杯,清洁干燥器,反复抽真空(5到6次,每次30分钟,每次抽真空后最好完全打开干燥器盖子),直到土壤无氯仿味道为止。④从干燥器中取出熏蒸和未熏蒸土样,将土样转移到80ml聚乙烯离心管(塑料瓶)中,加入40ml 0.5mol/L 硫酸钾溶液(土水比1:4)800 r/min振荡30分钟,用中速定量滤纸过滤。同时做一个无土壤机制空白。土壤提取液最好立刻分析,或--20℃冷冻保存,使用前需解冻摇匀。仪器测定法:吸取上述土壤提取液10ul注入自动总有机碳(TOC)分析仪上,测定提取液有机碳含量。(仪器使用方法待定)3、结果计算: 土壤微生物生物量碳:Bc=Ec/KecEc为熏蒸与未熏蒸土壤的差值;Kec为转换系数,取值为0.45土壤微生物氮--氯仿熏蒸-TOC1. 微生物氮测定1.1、实验试剂所有试剂除注明者外,均为分析纯。实验用水为蒸馏水或去离子水或相当浓度的水。(1)无乙醇氯仿:氯仿中含有少量乙醇做稳定剂,乙醇...
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