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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...
发布时间: 2024 - 04 - 22
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发布时间: 2022 - 04 - 13
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基本信息:原名:Plant-derived lipids play a crucial role in forest soil carbon accumulation译名:植物源脂类在森林土壤碳积累中发挥至关重要的作用期刊:Soil Biology and Biochemistry2020年影响因子: 7.609在线发表时间:2022.3.24第一作者:Guohua Dai通讯作者:Xiaojuan Feng第一单位:中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室研究背景植物和微生物残体是土壤有机碳的两种主要来源。虽然最近的研究广泛地监测了微生物残体在不同生态系统中的分布,但植物残体(特别是非木质素成分)对有机碳积累的贡献尚不清楚,特别是在占全球土壤碳储量50%的森林中。填补这一知识空白将有助于我们更好地理解SOC积累模式及其对土地利用变化的响应。研究方案本研究采集了从南部阔叶林到北部针叶林范围内的中国17个主要的森林类型的0-10cm的矿质上层土壤(Fig.1),分析了中国森林土壤中植物和微生物来源的脂类生物标志物(游离脂类和可水解脂类),并将其在有机碳中的分布与木质素酚类物质进行了比较,并进一步与全球分布森林和草地土壤中木质素酚类和氨基糖类的分布特征进行了比较。综合评价了森林类型和环境因素对植物和微生物残体在驱动有机碳积累中的相对重要性。提出两个假设:(1)与草地相比,植物源成分在森林有机碳积累中的作用更大; (2)与木质素相比,植物源脂类对森林有机碳积累的贡献更大,因为植物脂类对土壤矿物质具有较高的亲和性。主要研究结果在全球尺度上,森林土壤微生物残体含量显著低于草地,表明植物源组分对森林土壤有机碳的贡献较大。然而,木质素酚类物质与土壤有机碳含量呈负相关关系,在土壤有机碳积累过程中并没有发挥重要作用。相反,在调查的中国森林中,叶源和根源的可水解脂类所占的土壤有机碳比例远高于木质素酚,甚至高于草地土壤。此外,与木质素酚相比,森林土壤有机碳含量和可水解植物脂质相对丰度均随土壤pH的降低、活性铁和铝含量的增加以及木质素氧化(以酸醛比表示)的增加而增加。这些结果表明,随着木质素分解的增加,植物脂质和有机碳通过氧化保护积累。Fig. 1 Location of 17 sampling sites (a) of Chinese forests underlain by China’s vegetation map (1:1000000) and global distribution of soil lignin phenol and amino sugar meas...
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发布时间: 2022 - 04 - 08
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文献基本信息原名:Farmland abandonment decreases soil bioavailable phosphorus but increases organic phosphorus in the mid-hills of Nepal译名:在尼泊尔丘陵地区,退耕减少了土壤生物有效磷,但增加了土壤有机磷作者:Xin Tian,et al.期刊:Catena2021年影响因子/JCR分区:5.198/Q1发表时间:2021.12一、关键词土地利用变化;磷组分;生物有效磷;磷供应;山地生态系统。二、研究主题与背景(1)背景:全球土地利用变化受到人类活动的综合调控,但山地土地利用变化对土壤磷循环影响的方向和程度尚不清楚。(2)主题:研究四种不同土地利用(农田、弃耕地、森林)的土壤生物有效磷的的浓度何储量的变化以及其供应途径的影响。三、科学问题或科学假说(1)科学问题:在这种气候背景下,退耕还林对土壤磷转化及生物有效性的影响?(2)科学假说:由于人工肥料的缺乏,土壤磷的生物有效性和储量会下降,同时由于退耕后土壤侵蚀,磷的流失也会增加;退耕后土壤磷组分变化显著,由于凋落物投入的增加,有机磷组分相对于无机磷组分增加。四、材料与方法A.试验样地与实验设计位于尼泊尔典型丘陵,采集四种不同土地利用类型的样品(农田,弃耕农田,灌丛,森林),在每个采样点均设置10X10m的样方,采集0-10cm土层的土壤样品。样品一份保存在4◦C,用于分析土壤磷组分和微生物生物量磷(MBP)和土壤水分。另一份是风干土壤,用于土壤理化性质分析。B. 土壤理化性质分析土壤水分;土壤pH;土壤质地;SOC;TN;TP;Olsen PC.无定形铁/铝    使用酸式乙二酸铵提取,并用ICP-AES进行测定。D. 土壤磷组分采用顺序提取法测定土壤中P的含量,Hedley 1982:9种组分对于磷的生物有效性贡献存在不同意义。E.数据分析 所有数据进行正态检验和方差齐性检验,K-W非参数检验用于区分不同土地利用类型土壤性质的差异;RDA分析用于模拟土壤P组分与相关环境因子的关系(地形、理化性质);结构方程模型(SEM)用于评估土地利用类型如何影响土壤P组分并探究调控土壤P有效性的关键途径。五、结果(1)土壤基本理化性质土壤呈酸性,pH为6.0-6.5,其中农田土壤的pH相较于森林和弃耕土壤更高。森林的土壤水分更高。SOC在4种土地利用方式中表现出明显的差异,森林土壤中最高,TN在4种土地利用方式中差异不大,在农田中...
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发布时间: 2022 - 03 - 29
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原名:The path less taken: Long-term N additions slow leaf litter decomposition and favor the physical transfer pathway of soil organic matter formation译名:长期N添加减缓了凋落叶分解,并促进土壤有机质形成的物理转移期刊:Soil Biology and BiochemistryIF:7.229发表时间:2022第一作者:Brooke A. Eastman通讯作者:Brooke A. Eastman合作作者:Brooke A. Eastman, Mary Beth Adams, William T. Peterjohn主要单位:Department of Biology, West Virginia University, Life Sciences Building, 53 Campus Drive, Morgantown, WV, 26506, USA Northern Research Station, USDA Forest Service, 180 Canfield Street, Morgantown, WV, 26506, USA 研究背景:SOM及其相关的土壤生物地球化学过程对氮添加的响应对于预测全球土壤C库对环境变化的响应至关重要。将土壤有机质(SOM)的形成理解为土壤微生物获取有机植物输入与化学抵抗和矿物组合保护之间的平衡,可以极大地改善我们对陆地碳库的预测。然而,对于控制SOM形成和不稳定的过程,以及这些过程如何受到持续的氮沉降的影响,我们的认识仍然存在不足。为了评估长期氮沉降增加如何影响凋落物分解和土壤有机质不同组分中的分布,我们在一个长期的N施肥试验区,将交替移植凋落叶分解研究与SOM在矿物结合(MAOM)和颗粒有机物质(POM)组分中的分布相结合,用于理解高氮输入条件下SOM的形成和失稳。科学假设:1)凋落叶移植到氮处理土壤中的分解速度较慢,尤其是高木质素和/或低氮含量的凋落叶;2)添加氮的表层矿质土壤中POM的比例较高,这是由于植物凋落物中存在较多的微生物分解的颗粒状凋落物;3)添加氮的表层矿质土壤中MAOM的比例较高,这是由于微生物CUE增加所致。研究结果:结果表明,无论初始凋落物来自哪个流域,近30年的N添加都使施肥流域凋落叶分解速率降低了约11%。分解速率变化造成一个明显结果是,施肥小流域土壤轻颗粒有机质中SOM的比例比无施肥小流域高40%左右,且与土壤碳氮比呈正相关。总的...
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发布时间: 2022 - 03 - 22
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原名:Atmospheric nitrogen deposition to global forests: Status, impacts andmanagement options译名:全球森林的大气氮沉降: 现状、影响和管理方案期刊:Environmental PollutionIF:8.071发表时间:2021年4月13日第一作者:Enzai Du通讯作者:Enzai Du(enzaidu@bnu.edu.cn)合作作者:Mark E. Fenn , Wim De Vries , Yong Sik Ok主要单位:1.前言:氮(N)及其化合物和反应的发现,促进了人类从18世纪开始对氮循环的认识。由于Habere Bosch工艺的发明将N2转化为氨(NH3),即大大增加了用于粮食生产的N肥,从而维持了此后全球人口的增长。反过来,人口增长进一步推动了化石燃料的燃烧,并增加了作为副产品的氮氧化物(NOx)在大气中的排放。总的来说,人类活动产生的活性氮极大地增加了活性氮对环境的损失,并导致了一系列的环境影响。森林覆盖了全球约三分之一的陆地表面,提供多种生态系统服务(例如,保持土壤、水和生物多样性)以及基本的文化或精神价值。通过大气沉降的新N输入可对森林生态系统既有有利影响,也有有害的影响,例如在N限制条件下刺激碳(C)固存、物种多样性的丧失、土壤酸化和养分失衡等。因此,从区域尺度到全球尺度,了解N沉降的现状以及N沉降的变化对森林生态系统结构和功能的影响具有重要意义。这对于预测森林生态系统服务的未来变化,更好地指导森林管理,提高天然林和人工林的生态弹性至关重要。本文综合了10篇论文最近的前沿研究:1)氮沉降对全球森林的特征,2)氮沉降对森林结构和功能的影响,3)森林生态系统对氮沉降区域趋势的响应,4)减轻氮沉降对森林生态系统负面影响的管理方案(框架见图1)。图1. 森林生态系统中氮(N)沉积的模式、影响和管理方案。此图概括了本文的框架。2. 氮沉降对全球森林的状况、影响和管理方案2.1.全球森林氮沉降的空间变异森林具有高冠层表面积的特点,是氮沉降的重要汇,具有比其他土地利用类型更高的大气氮获取效率。基于不同的建模方法和森林复盖率标准,全球森林生物群总氮沉降量的估计值在19~23Tg N yr-1之间。此外,对森林特定N沉降的模型预测(EMEP rv4.17)与网格平均N沉降的模型预测进行比较表明,在网格尺度上,这两个值之间的差异可能高达2倍,在某些极端情况下甚至超过5倍。这种大小的差异对确定森林生物群的临界超载有着深远的影响。因此,这一分析证明了使用特定于森...
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发布时间: 2022 - 03 - 15
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原名:Higher biomass partitioning to absorptive roots improves needle nutrition but does not alleviate stomatal limitation of northern Scots pine译名:更高的吸收根生物量分配可改善叶片养分状况,但不能减轻北苏格兰松的气孔限制期刊:Global Change BiologyIF:10.863发表时间:2021.05.01第一作者:Marcin Zadworny通讯作者:Marcin Zadworny合作作者:Joanna Mucha,Agnieszka Bagniewska-Zadworna,Roma Żytkowiak,Ewa Mąderek,Darius Danusevičius,Jacek Oleksyn,Tomasz P. Wyka,M. Luke McCormack主要单位:Institute of Dendrology, Polish Academy of Sciences, Kórnik, Poland, etc.摘要:        恶劣环境条件同时影响叶结构和根性状,高纬度系统的枝叶生长主要受光周期控制,而根系生长在主要受环境温度调控。这些器官沿环境梯度的不同敏感性可能会改变地上和地下的功能关系。该文以沿温带-北方森林样带分布的苏格兰松树以及生长于同质园的不同种源树木为研究对象,研究吸收根分配与叶片性状之间的关系。作者将叶片氮、磷、比叶面积、针叶质量和δ13C特征的变化与吸收根生物量的地理趋势相关联,以更好地理解树木养分和水分平衡的变化格局。在同质园内,与南方种源树木相比,北方种源树木往吸收根的分配增加、吸收更多土壤养分,从而具有较高的叶片养分含量,然而不同种源地的叶片具有δ13C 值相似,这表明较高的吸收性根的分配并未在温暖气候下增加水分的供应。这些结果表明吸收性细根的分配对树木营养的重要作用,同时也表明在气候变化背景下,树木的气孔限制日益增加。研究背景:北方森林的低温、短生长季和低土壤养分特性,使得树木需要增强对细根的生物量分配,以确保其获得充足的土壤资源。 苏格兰松 (Pinus sylvestris L.) 是一种在欧亚大陆北部地区占主导地位的树种,其较高的细根生物量分配是受遗传控制的一种对环境的适应能力。北方苏格兰松根分配随生长温度的降低而增加,有助于树木适应低养分环境,为叶片的生长和代谢提供养分支持。例如,在苏格兰松树中,多达 38% 的叶...
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