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文献解读原名:The soil microbiome governs the response of microbial respiration to warming across the globe译名:土壤微生物群落主导了微生物呼吸对全球变暖的响应期刊:Nature Climate Change IF:30.7发布时间:2023.12第一作者:Tadeo Sáez-Sandino01摘要土壤微生物呼吸对变暖的敏感性(Q10)仍然是预测土壤向大气碳排放的一个主要不确定来源,因为驱动各生态系统Q10模式的因素是相互独立评估的。本研究采用了来自各大洲和主要生物群落的332个地点的土壤,同时评估了全球Q10模式的主要驱动因素。与生化难分解性、矿物质保护、底物数量和环境因素相比,土壤微生物群落(即微生物生物量和细菌分类群)解释了Q10值变化中的最大部分。提供了确凿的证据表明土壤微生物群落在很大程度上主导了土壤异养呼吸对变暖的响应,因此在评估陆地碳—气候反馈时需要明确考虑这一因素。02研究背景土壤碳(C)通过土壤异养群落的呼吸释放到大气中是导致大气CO2增加的基本途径。土壤呼吸每年释放的二氧化碳大约是人为排放的五倍,这在很大程度上决定了陆地生态系统是碳源还是碳汇。土壤异养呼吸的温度敏感性(即土壤微生物呼吸随着温度上升10°C而增加的因素;Q10)是预测陆地C-...
发布时间: 2024 - 05 - 17
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发布时间: 2024 - 05 - 17
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文献解读原名:The soil microbiome governs the response of microbial respiration to warming across the globe译名:土壤微生物群落主导了微生物呼吸对全球变暖的响应期刊:Nature Climate Change IF:30.7发布时间:2023.12第一作者:Tadeo Sáez-Sandino01摘要土壤微生物呼吸对变暖的敏感性(Q10)仍然是预测土壤向大气碳排放的一个主要不确定来源,因为驱动各生态系统Q10模式的因素是相互独立评估的。本研究采用了来自各大洲和主要生物群落的332个地点的土壤,同时评估了全球Q10模式的主要驱动因素。与生化难分解性、矿物质保护、底物数量和环境因素相比,土壤微生物群落(即微生物生物量和细菌分类群)解释了Q10值变化中的最大部分。提供了确凿的证据表明土壤微生物群落在很大程度上主导了土壤异养呼吸对变暖的响应,因此在评估陆地碳—气候反馈时需要明确考虑这一因素。02研究背景土壤碳(C)通过土壤异养群落的呼吸释放到大气中是导致大气CO2增加的基本途径。土壤呼吸每年释放的二氧化碳大约是人为排放的五倍,这在很大程度上决定了陆地生态系统是碳源还是碳汇。土壤异养呼吸的温度敏感性(即土壤微生物呼吸随着温度上升10°C而增加的因素;Q10)是预测陆地C-气候反馈水平的主要不确定性来源。生态系统和生物地球化学模型假设Q10为常数,尽管人们普遍认为Q10随温度等环境条件而变化。然而,决定Q10在大空间尺度上变异性的非生物和生物因素的相对贡献在很大程度上仍然未知。解释Q10模式的主要驱动因素通常考虑土壤微生物群、基质数量、矿物保护、生化抗性和环境因素的影响。首先,土壤微生物组(即微生物生物量、丰富度和群落组成)是有机物分解的最终参与者,并随着气候变暖调节土壤碳流失的增加。其次,土壤有机C含量可能会限制微生物分解,因为只有当土壤C含量足够大时,才会产生酶,以抵消生产成本(例如,土壤C含量低会限制微生物在生化机制方面的投入,从而使土壤碳流失减少)。 在这方面,底物的数量被认为是全球Q10的基本预测因子(即在富碳土壤中,变暖引起的土壤C损失更高)。第三,矿物的物理化学保护机制,例如团聚体和有机矿物结合的形成,可以抑制微生物接近C底物(即,假定未受保护的土壤有机质是微生物容易获得的C源)。第四, Arrhenius kinetic动力学理论预测,低质量底物(如芳香化合物和烷烃)的矿化比更不稳定的底物(如多糖和酰胺)的矿化具有更高的Q10值...
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发布时间: 2024 - 05 - 11
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2024年5月7日,首届“土壤序列养分循环及其对生态恢复的启示”国际会议在四川省成都市顺利召开。会议由中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所及国内外多个研究机构和部门联合发起,成都栢晖生物科技有限公司作为独家赞助单位参与此次会议。会议主题包括但不限于:土壤序列上风化和成土过程Weathering and pedogenic processes along chronosequences土壤序列上成土和原生演替过程中养分活化的生物地球化学过程Biogeochemical processes of nutrient mobilization during pedogenesis and primary succession along chronosequences土壤序列上植物养分获取和利用机制Mechanisms of plant acquisition and utilization of nutrients along chronosequences原生演替过程中植物-微生物互作对养分循环的影响Plant-microorganism interaction in nutrient cycling during primary succession土壤序列上养分循环理论对恶劣环境下地灾体生态恢复的启示Inspiration of knowledge on nutrient cycling along chronosequences for ecological restoration on harsh debris environment in geological hazard areas关于栢晖栢晖生物成立于2014 年,公司致力于为生态、农业、林业等科学研究领域提供专业的检验检测服务。公司拥有成熟、完善的实验室管理体系以及强大的实验技术团队。聘请来自中国科学院、中国农业大学、四川大学等高校单位的生态、农业相关方向专家顾问十余位。实验室的检测仪器设备齐全,拥有同位素质谱仪、元素分析仪、GC-MS、LC、总有机碳分析仪、ICP-OES 等先进设备。如今,我们已与全国 300 多家高校及科研单位建立了密切的合作关系,年交付的实验数据量可达 100 万+,协助上万名客户完成相关科研项目,并在生态领域SBB、GCB、Catena等国际顶级期刊发表论文数十篇。我们秉承着“公正、准确、规范、高效”的理念,竭诚为每一位客户提供专业、优质的检测服务。(实验室部分环境拍摄)
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发布时间: 2024 - 04 - 22
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文献解读BAIHUI原名:Trophic interactions in soil micro-food webs drive ecosystem multifunctionality along tree species richness译名:土壤微食物网中的营养级相互作用驱动了沿树种丰富度的生态系统多功能性期刊:Global Change BiologyIF: 11.6发表日期:2024.03第一作者:Xiuzhen Shi01摘要背景:全球气候变化导致生物多样性的快速丧失并影响森林生态系统功能。然而,我们对跨生物多样性梯度中多种生态系统功能的模式和驱动因子的理解仍然有限。方法:本研究测量了亚热带幼林中多种生态系统功能(养分循环、土壤碳储量、有机质分解和植物生产力)对树种丰富度(1、4、8、16和32)的响应。结果:树种丰富度对养分循环、有机质分解和植物生产力的影响可以忽略不计,但土壤碳储量和生态系统多功能性随着树种丰富度的增加而显著增加。线性混合效应模型表明,土壤生物,特别是丛枝菌根真菌(AMF)和土壤线虫,对生态系统多功能性的相对影响最大。结构方程模型揭示了土壤微食物网中营养级相互作用下树种丰富度对生态系统多功能性的间接影响。即革兰氏阳性菌对土壤线虫丰度有显著的负影响(自上而下效应),而AMF生物量对土壤线虫丰度有显著的正影响(自下而上效应)。结论:本研究强调了多营养视角在阐明生物多样性-多功能关系的重要性,尤其是保护良好土壤微食物网的功能以维持多种生态系统功能。02研究背景人为活动和相关的气候变化引发了生物多样性的严重下降,并对生态系统功能和服务提供产生了影响。森林生态系统调节有机物分解和植物生长,并支持有助于减缓全球气候变化影响的养分循环和碳固存。多功能研究使我们能够同时评估森林生态系统提供多种功能的能力,并提供与政策相关的建议。越来越多来自寒带和温带森林的证据表明,生物多样性和生态系统功能之间存在积极相关关系。然而,最近的研究强调了环境条件在形成BEFs关系中的重要性。因此,这种关系在物种相对贫乏的地区的发现是否可以转移到物种丰富的亚热带森林地区,在很大程度上仍然是未知的。虽然植物物种丰富度是生物多样性最常用的指标,但当植物物种丰富度较高时,BEFs趋于平稳。因此,了解不同生物多样性指标对预测多变环境条件下的BEFs具有重要意义。由于生态位分配和微环境条件改变的影响,植物性状的功能多样性可能是比植物物种丰富度更有意义的预测因素。此外,系统发育多样性也可能是生态系统功能互补性效应的一个重要指标。越来越多研究表明,进化上遥远的物种更有可能表现...
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发布时间: 2024 - 04 - 08
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公正 准确 规范 高效文献解读原名:Nutrient-induced acidification modulates soil biodiversity-function relationships译名:养分诱导的酸化调节了土壤生物多样性-功能关系期刊:Nature communicationsIF:16.6发表日期:2024.04第一作者:Zhengkun Hu摘要背景:养分富集是全球变化的重要组成部分,它通过促进物种优势、改变营养相互作用和降低生态系统稳定性来破坏地上生物多样性和生态系统功能之间的关系。越来越多的证据表明,养分富集也会降低土壤生物多样性,并削弱地下生物多样性与生态系统功能之间的关系,但其潜在机制仍不清楚。方法:通过为期13年的田间试验,探讨了养分富集(NP添加)对土壤性质、土壤生物多样性和多种生态系统功能的影响。结果:土壤酸化是影响土壤多样性与生态系统多功能性关系的主要因素,而非矿质养分和碳(C)有效性的变化。氮和磷的添加显著降低了土壤pH、细菌、真菌和线虫的多样性,以及与C和养分循环相关的多种生态系统功能。另外,养分富集通过影响微生物多样性对高营养水平的食微线虫的多样性产生了负面影响。结论:以上结果表明,养分富集诱导的酸化能够通过土壤食物网级联作用并影响生态系统功能,为养分富集影响土壤生物群落和生态系统特性的机制提供了新的见解。研究背景生物多样性在维持生态系统生产力和稳定性的各种生物地球化学和生态过程中起着关键的调节作用。在自然生态系统中,共存的物种执行着各种单独的功能,这反过来又支持了向人类社会提供的多种商品和服务。然而,诸如养分富集等人为干扰往往会降低物种丰富度,从而削弱生物多样性与生态系统功能(BEF)之间的耦合。例如,Hautier等人从全球42个草原的研究中发现,营养添加降低了植物多样性对生产力时间稳定性的积极影响。然而,尽管对植物群落和生态系统过程如何响应养分富集已经做了大量的研究,但在地下生态系统中是否也存在类似的养分效应趋势或模式尚不清楚。特别是野外环境且多种营养级相互作用的背景下,极少研究评估养分富集如何通过其对土壤生物群的影响来改变生态系统功能。土壤生物群是高度多样化的,仅1g土壤中就含有多达10亿个细菌细胞,由数万个分类群组成,以及数十到数千种真菌、原生生物和线虫。越来越多的研究表明,由于土壤微生物和动物在有机物分解和养分循环等方面发挥着多种作用,土壤生物群多样性对维持有效的生态系统功能至关重要。例如,Delgado-Baquerizo等人表明,不同生态系统中土壤生物多样性的减少影响了多种生态系统功能,包括植...
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发布时间: 2024 - 03 - 18
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碳是构成有机体的基本元素。植物如何储存、分配和利用碳以适应多变的自然环境,一直是植物学和生态学领域关注的核心问题之一。非结构性碳水化合物(NSC,主要包含可溶性糖、淀粉等不稳定、可被利用的碳源),作为植物生命活动最直接的能量货币参与多种生理代谢功能,是植物响应和适应环境变化的重要缓冲剂,在调控植物生长和环境适应性方面发挥着重要作用。尽管如此,目前基于功能性状的植物资源策略研究框架却很少考虑NSC的重要功能,这极大地限制了植物生态适应机制的深入认识。叶经济学谱和根二维性状谱是近年来植物功能性状领域的重要发现,尤其是根二维性状谱已成为根系性状研究的主流范式。这些重要的发现为探究NSC与植物地上和地下资源获取策略的协调关系提供了绝佳的视角。然而,目前缺乏相关的野外试验研究,针对NSC与叶和根性状谱的关联差异及其环境驱动机制等科学问题的认识尚属空白。基于此,中国科学院成都生物研究所尹华军研究员团队与河南农业大学孔德良教授合作,以青藏高原高寒森林代表性针叶树种为对象(图1),通过分析叶片和细根关键功能性状、非结构性碳水化合物含量及环境因子,基于目前广泛认知的叶经济谱和根系经济空间策略框架,系统探讨了NSC与植物地上-地下经济策略间的协调关系差异及其关键环境驱动因子。研究结果表明,叶片和根系存在差异化的NSC-经济策略协调关系(图2,3)。具体地,在地上,叶片NSC含量,尤其是可溶性糖的储存,与叶经济谱的资源保守端相对应,并主要受到气温与降雨所驱动,体现了植物生长速率与低温、干旱耐受性之间的权衡。而令人意外的是,在地下,根系NSC的变化独立于细根经济谱,而NSC中两个主要组分——糖和淀粉与根系觅食维度呈现相反的协调关系,并主要由降雨所驱动,即随着降雨量减少,根系觅食效率增加,同时倾向于储存更多的淀粉和较少的糖,这表明不同NSC组分在调控细根觅食功能的投资权衡。该研究首次将植物非结构性碳纳入植物地上和地下经济策略框架,系统揭示了NSC在塑造地上和地下多维经济学性状空间中的独特作用,对于科学认识植物响应和适应环境变化的生态策略提供了新的见解。上述研究结果近期以“Contrasting coordination of non-structural carbohydrates with leaf and root economic strategies of alpine coniferous forests”为题发表在植物学领域国际著名期刊New Phytologist (2024)上。该论文第一作者为成都生物研究所特别研究助理张佩佩和郑州大学丁俊祥博士,通讯作者为尹华军研究员和...
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