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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...
发布时间: 2024 - 04 - 08
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发布时间: 2023 - 05 - 09
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原名:Quantitative assessment of microbial necromass contribution to soil organic matter译名:微生物残体对土壤有机质贡献的定量评价期刊:GLOBAL CHANGE BIOLOGYIF:13.212发表时间:2019.9第一作者:梁超摘要近年来,由于土壤碳转化和固存在缓解气候变化中的作用越来越需要被量化,而受到了极大的关注。尽管对土壤有机质性质的认识最近有了很大的改进,但微生物残体作为持久性有机质的一部分的定量重要性仍然存在根本的不确定性。由于缺乏微生物物质是否构成土壤中大部分持久性碳的定量评估,解决这一不确定性受到了阻碍。由于与非微生物有机碳的分子特征重叠,土壤中微生物残体的直接测量非常具有挑战性。此研究对1996年至2018年间发表的现有生物标记氨基糖数据进行了全面分析,并结合生态系统方法、元素碳氮化学计量学和生物标记标度的新占用,展示了一套量化全球温带农业、草原和森林生态系统中微生物衍生碳对表层土壤有机碳库贡献的策略。研究发现微生物残体碳可以占到土壤有机碳的一半以上。因此,建议下一代野外管理需要促进微生物生物量的形成和残体的保存,以维持健康的土壤、生态系统和气候。研究分析对改善当前的气候和碳模型以及帮助制定管理实践和政策具有重要意义。研究背景近年来,由于越来越需要了解和预测全球碳循环及其在气候变化中的作用,陆地生态系统中碳转化和固存的研究受到越来越多的关注。在全球范围内,土壤有机质(SOM)所含的碳比植被和大气中储存的碳加起来还要多。因此,土壤有机碳(SOC)作为植物光合作用产生的碳通量通过异养矿化返回大气的主要通道,在地球系统的全球碳循环中起着重要作用。因此,全球土壤碳储量相对较小的变化将对大气CO2浓度产生重大影响。土壤碳储量是由微生物代谢活动和植物碳输入之间的平衡决定的,理解土壤碳动态的机制基础依赖于对微生物介导过程的理解。微生物是两个关键的,对比机制的核心:不仅通过矿化二氧化碳减少有机碳储量,而且通过微生物生物量的形成和与矿物质相关的残体的稳定,在土壤结构中,或通过结壳,例如,铁或硅沉淀,增加有机碳储量。到目前为止,人们已经接受有机碳储量在很大程度上受到微生物合成代谢活动的影响,并强调土壤中最持久的有机碳可能不是由植物凋落物或其残留物组成的,而是首先受到微生物生物量的碳的影响。这一考虑是基于这样一个事实,即SOM中易于降解和可接近的分子将被微生物消耗,甚至被吸收的分子也可以被降解。然后,这些分子将部分矿化以获得能量(分解代谢),部分用于构建微生物生物量。在细胞死亡和随后...
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发布时间: 2023 - 04 - 26
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点击上方”蓝字“关注我们吧文献分享原名:Plant growth strategy determines the magnitude and direction of drought-induced changes in root exudates in subtropical forests译名:植物生长策略决定了亚热带森林根系分泌物对干旱的响应幅度与方向期刊:Global Change BiologyIF:13.212发表时间:2023.3第一作者:Zheng Jiang01 摘要背景:根系分泌物是植物和微生物相互作用的重要媒介物质,对气候变化响应十分敏感。然而,极端干旱如何影响根系分泌物输入速率和主要组分以及物种间响应幅度和方向的差异还尚不明确。方法:在本研究中,我们原位收集了亚热带森林中四种不同生长速率的树种在控制和极端干旱处理下的根系分泌物,并测定分泌物总碳(C)及其主要成分(如糖、有机酸和氨基酸)的输入速率。还量化了土壤特性、根系形态性状和菌根侵染率以确定根系分泌物变化的驱动因素。结果:极端干旱显著降低了分泌物总C(17.8%)、糖(30.8%)和氨基酸(35.0%)的输入速率,但增加了有机酸(38.6%)的输入速率,这些变化在很大程度上与干旱引起的树木生长速率、根系形态性状和菌根侵染率的变化有关。具体而言,与生长相对较慢的树种相比,生长速率相对较高的树种根系分泌物对干旱的响应更敏感,这种响应差异与根系形态特征和菌根侵染率的变化幅度密切相关。结论:该结果强调了植物生长策略在介导干旱引起的根系分泌物变化中的重要性。根系分泌物、根系形态特征和菌根共生对干旱的响应之间的协调可以纳入地理模型,以改进气候变化对森林生态系统根际碳动态影响的预测。02 研究背景植物根系可以分泌多种有机化合物(根系分泌物)进入根际,其输入总量可占植物光合产物的5%-21%。根系分泌物主要由糖、有机酸和氨基酸等低分子量物质组成,在促进根系与有益微生物的相互作用以及抑制病原体方面发挥着关键作用。植物可以自主积极地改变根系分泌物的速率和成分来选择合理的养分获取策略来应对环境条件变化,包括放牧,气候变暖和二氧化碳浓度升高等。然而,极端干旱如何影响根系分泌物的质量和数量,尤其是在亚热带森林中,目前还不清楚。在全球变化的背景下,增强的水文循环可能会显著增加干旱事件的强度和频率,从而对陆地生态系统中的植物-土壤相互作用和地下生物地球化学过程产生强烈影响。目前,只有少数研究探讨了极端干旱对根系分泌物输入速率的影响,也产生了不同的结果(升高或降低)。同时,植物还可以改变根系分泌物...
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发布时间: 2023 - 03 - 31
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文章基本信息原名:Effectson soil organic carbon accumulation and mineralization of long-termvegetation restoration in Southwest China karst译名:中国西南喀斯特地区长期植被恢复对土壤有机碳积累和矿化的影响作者:XianxianHe期刊:EcologicalIndicators影响因子/分区:6.263/Q1发表时间:2022.10.28文章阅读内容1关键词土壤有机碳,植被恢复,矿化,Q10,喀斯特02研究背景SOC储量占全球总碳储量的2/3以上,它的微小变化可导致全球碳循环的显著变化,SOC积累和矿化是导致SOC储量变化的两种主要途径,对土壤质量和生态系统稳定至关重要,并对环境变化敏感。土地覆盖变化显著改变SOC积累和矿化,并明显影响土壤CO2排放。土壤温度是有机碳矿化的关键影响因素,可以显著改变土壤微生物和土壤孔隙度、水分特性,进而显著影响有机碳矿化过程。有机碳矿化的温度敏感性(Q10)可以通过温度升高10℃时有机碳分解的变化来测量和定量。不同类型土地覆盖之间存在Q10显著性差异。因此,探讨植被恢复下有机碳矿化的温度敏感性及其影响因素是正确估算气候变化下碳循环的基础,对评估土壤固碳潜力尤为重要。植被恢复在减少土壤CO2排放和增加碳固存方面发挥重要作用,中国西南喀斯特是全球三大毗连喀斯特分布区之一,生态环境脆弱,植被破坏严重以及生态系统退化,为恢复退化,改善生态环境,在该地区开展了大量植被恢复工程。这些植被恢复工程实施了大量的乔木灌木藤草人工种植措施,显著提高了该地区的植被盖度。然而到目前为止,这些长期恢复对SOC积累和矿化的影响和驱动机制仍不清楚,严重阻碍了中国西南喀斯特地区减少CO2排放和增加碳固排量的科学植被恢复。3假设(1)长期植被恢复可以显著提高西南喀斯特地区有机碳的积累,不同植被恢复对有机碳含量、储量和组分组成的影响显著不同;(2)长期植被恢复显著加强了有机碳矿化过程,提高了有机碳矿化的温度敏感性(Q10)。4研究内容选取中国西南典型喀斯特植被恢复区域作为研究区,选取实施时间约30年的4种植被工程类型,包括7种物种种植措施作为研究对象。开展了以下研究:(1)阐明了有机碳积累和矿化对西南喀斯特植被长期恢复的响应;(2)阐明了有机碳积累与成矿的主要影响因素;(3)阐述了长期植被恢复对SOC矿化温度敏感性的影响(Q10)。5材料与方法5.1研究区域描述研究区位于中国西南部贵州省安顺市花江镇北盘江两岸(图1)。地形是典型的喀斯特高原峡谷,土...
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发布时间: 2023 - 03 - 17
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文献解读原名:Elevational variation in soil phosphorus pools and controlling factors in alpine areas of Southwest China译名:西南亚高山生态系统土壤磷库海拔变化及其控制因素期刊:GeodermaIF:7.422发表时间:2023.1.26第一作者: Jinsheng Li01摘要Literature abstract土壤磷是地球生态系统中重要的生命元素,对地球生态系统的稳定性及其可持续发展具有重要意义。然而,不同土壤磷库的季节和沿海拔梯度变化的调控机制尚未清楚。本研究中,探究了玉龙雪山不同海拔梯度下(2600m~3900m)表层土壤(0~ 15cm)磷库季节变化包括总磷(TP)、有效磷(AP)、无机磷(IP)、有机磷(OP)、不稳定磷、中等不稳定磷和稳定磷,测定叶片养分含量、土壤性质、微气候和微生物参数。研究发现,所有土壤磷组分在中海拔(2900m和3200m)均达到最大值,可能是由于微生物活性较强和适宜的土壤气候条件促进了磷风化。同时,土壤AP库的海拔变化与叶片P含量密切相关。其中,大部分土壤P库无季节性变化,除了湿季的AP高于旱季,可能是由于湿季更高的温度和微生物活性促进了P的释放。此外,我们发现微生物磷、酸性磷酸酶和可溶性有机碳对不同磷库的影响强于其他土壤因子,土壤环境对活性磷和中活性磷有较强的相互作用。综上所述,研究结果揭示了玉龙地区土壤磷库的海拔变化及其潜在机制,为研究土壤磷动力学对环境的响应提供了重要的理论依据。山地生态系统。关键词:磷库;森林土壤;土壤环境;空间分布;山地生态系统02研究背景Research background磷(P)是生态系统中重要的营养元素,也是地球上所有生命基础化学组成之一,且土壤是陆地生态系统中最大的磷库。气候、地形、土壤发育阶段、微生物活性等因素对陆地生态系统土壤P库的输入和输出都起着至关重要的作用。以往有研究表明,土壤生物化学过程和植物的基因型可能影响P在土壤和植被之间的转化。同时,土壤P活性受全球气候变化的强烈影响。虽然大多数研究表明土壤有效磷是山地生态系统中植物生产力的主要限制因子,但很少研究关注土壤P库,特别的,典型山地生态系统不同磷库转化的季节变化。因此,研究具有代表性的山地生态系统磷库状况及其影响因素,有助于了解山地生态系统对全球变化的响应,对森林生态系统的稳定和磷的可持续利用具有深远意义。03研究内容Research contents基于此,我们探讨了玉龙雪山土壤P库的海拔和季节变化及其调控的微生物和植被...
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发布时间: 2023 - 03 - 09
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点击上方”蓝字“关注我们吧原名:Soil carbon storage informed by particulate and mineral-associated organic matter译名:土壤碳储量由颗粒和矿物结合有机质决定期刊:NATURE GEOSCIENCEIF:21.531发表时间:2019.11第一作者:Francesca Cotrufo01摘要为缓解气候变化实行的有效陆地解决方案要求采取行动,能最大限度地提高土壤碳储量,同时不产生多余的氮。在土地管理的固碳工作中最常依据大量非根际土壤碳储量,而不考虑碳的储存形式、容量、持久性和氮需求。本研究中,介绍了欧洲范围内的数据库,包括土壤有机质物理分组,以确定大陆尺度森林和草地表层土壤碳和氮储量及其在矿物结合和颗粒有机物质之间的分布。草地和丛枝菌根林将更多的土壤碳储存在矿物结合有机碳中,这种有机碳更持久,有较高的氮需求,饱和程度也更高。外生菌根森林将更多的碳储存在颗粒有机物中,这些物质更容易受到干扰,但对氮的需求更低,并可能无限积累。矿物结合有机质和颗粒有机质中碳的分配和碳氮比影响土壤碳储量,并介导其他变量对土壤碳储量的影响。了解矿物结合有机物与颗粒有机物中有机物质的物理分布可以为土地管理提供信息,以实现氮高效固碳,这由生态系统中固有的土壤碳容量和氮可用性驱动。02研究背景根据不断增加的大气二氧化碳浓度对全球气候的影响制定有效的大气二氧化碳捕获策略。碳在土壤有机质的储存被认为是其中一种策略。它还可以带来重要的共同利益,如改善土壤健康和提供土壤服务。温带森林和草地土壤占据了广阔的土地面积,通过管理可以储存大量的碳。因此,这些策略可以在未来的土壤C管理中发挥关键作用。土壤中的有机碳储存在无数种不同的化合物中,其中许多化合物含有氮,或通过需要氮的微生物活动形成。此外,与植物生物量相比,SOM每单位C需要更多的N。因此,土壤储存碳的能力与氮的有效性有关。提高土壤碳储量而不增加氮肥或在土壤中固定氮,从而影响植物生产力是土壤碳封存策略的主要挑战。土壤碳氮比被认为是土壤固C潜力的一个指标,土壤碳氮比高的系统能够在单位N上积累更多的C。根据这一逻辑,外生菌根系统比丛枝菌根系统具有更高的碳氮比,而具有更高的固C潜力。然而,施氮量对土壤碳储量的影响仍存在争议,长期施氮会增加土壤碳储量,也会减少土壤碳储量。最近的研究表明,如果SOM被广泛地分为颗粒有机质(POM)和矿物结合有机质(MAOM),则可以更好地描述土壤C的积累、持久性和对N有效性的响应。POM主要来源于植物,含有许多氮含量低的结构碳化合物,通过固有的生化抗性、...
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