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原名:Persistent soil carbon enhanced in Mollisols by well-managed grasslands but not annual grain or dairy forage cropping systems译名:管理良好的草地而不是一年生谷物或饲草种植系统增加了黑沃土中的持久性碳期刊:Proceedings of the National Academy of SciencesIF:12.779发表时间:2022.2第一作者:芮亦超摘要在草地上进行的集约化作物生产已经向大气释放了大量的碳(C)。无论是最大限度地减少土壤扰动、多样化的作物轮作、或重建多年生草原和整合牲畜是否可以减缓或扭转这一趋势仍然是高度不确定的。本研究在美国中北部通过田间试验调查了有机碳的积累、以及颗粒(POM)和矿物相关(MAOM)有机质的分布,并评估了微生物性状与这些变化的关系。结果表明,将豆科植物或粪肥添加到一年生种植系统中提高乐POM-C、微生物生物量和微生物碳利用效率,但没有显著增加微生物残体积累,以及MAOM-C或总SOC的存储。多样化、循环放牧的牧场管理有可能增加土壤中持久性碳,突出了管理良好的草原在智能型农业中的关键作用。研究背景过去150年,现代农业耗尽了世界上许多耕地的土壤有机碳 (SOC) 。在农业土壤中建立土壤有机质 (SOM) 对于我们抵抗...
发布时间: 2023 - 05 - 25
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发布时间: 2021 - 08 - 20
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1、范围:本标准规定了分光光度法测定水果、蔬菜及其制品中叶绿素含量的方法。本标准适用于水果、蔬菜及其制品中叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素总含量的测定。本标准方法中叶绿素a的线性范围为0.004 mg/g ~0.018 mg/ g,叶绿素b的线性范围为0.005mg/g~0.020mg/g。2、原理:试样中的叶绿素用无水乙醇和丙酮1:1(V :V)混合液提取,试液分别测定645nm和663 nm处吸光度值,利用Arnon公式计算试样叶绿素含量。3、试剂除非另有说明,所用水为(GB/T 6682  分析实验室用水规格和试验方法)中规定的三级水及以上,试剂均为分析纯试剂。3.1无水乙醇。3.2 丙酮。3.3提取剂:无水乙醇和丙酮1:1(V:V)混合液。4、仪器4.1 分光光度计。4.2分析天平(±0.01g)。4.3高速组织捣碎机:0 r/ min~2 000r/ min。5、分析步骤5.1试样制备5.1.1含水量较多的样品取代表性样品,切碎,混匀,用组织捣碎机制成匀浆,备用。5.1.2 含水量较少的制品取代表性样品,按1:1(m : m)的比例加入蒸馏水,用组织捣碎机制成匀浆,备用。5.2 试液制备深绿色样品、准确称取0.5g试样于三角瓶中,加人100 mL提取剂。绿色样品,准确称取0.5g试样于三角瓶中,加入10mL提取剂。浅绿色样品,称取2.0g~5.0g试样于三角瓶中,加入10mL提取剂。三角瓶用封口膜密封,室温下避光静置提取5 h,过滤,滤液待测。注意:光照和高温会使叶绿素发生氧化和分解,试液制备时应避免高温和光照。5.3试液的测定以提取剂为空白溶液,凋零点。分别在645nm和663nm处测定试液的吸光度值。6、结果计算试样中叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素总含量均以质量分数w表示,单位为毫克每克(mg/g),分别按式(1)、式(2)和式(3)计算。W1=(12.72×A1-2.59×A2)×v/(1000×m).........(1)式中:W1------叶绿素a含量,单位为毫克每克(mg/g);A1------试液在663nm处的吸光值;A2------试液在645nm处的吸光值;v------试液体积,单位为毫升(mL);m------试液质量,单位为克(g)。计算结果保留3位有效数字。W2=(22.88×A2-4.67×A1)×v/(1000×m)..........(2)式中:W2------叶绿素b含量,单位为毫克每克(mg/g)计...
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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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