028-8525-3068
新闻动态 News
News 行业新闻

文献解读|160多年的自然植被恢复改变了黄土高原土壤有机质碳氮的固存和稳定

日期: 2022-11-02
标签:
微信复制
文献解读

原名:Naturalrevegetation over 160 years alters carbon and nitrogen sequestrationand stabilization in soil organic matter on the Loess Plateau ofChina

译名:160多年的自然植被恢复改变了黄土高原土壤有机质碳氮的固存和稳定

作者:WenYang

期刊:CATENA

影响因子/分区:6.367/Q1

发表时间:2022.09.29

文献阅读内容
01
关键词

13C和15N、C和N稳定、密度和粒度分馏、矿物伴生有机质、植被恢复

02
研究背景和主题

(1)背景自然植被恢复下植物的功能性状,以及植物的组成、结构、盖度和植被群落的生物多样性发生了很大变化。这些调整改变了进入土壤的植物残渣的数量和质量、土壤的物理化学属性、土壤水分模式和土壤微生物数量。最终,这些因素会极大地影响生态系统中的C和N循环,特别是在土壤C和N的固存方面。  

自然植被恢复通过促进植物和土壤中的碳和氮的吸收被认为是减缓气候变化的一种有前途的途径。然而自然植被恢复是如何稳定土壤有机质(SOM)中的C和N的,目前还不清楚。SOM中C和N的物理化学稳定性以及有机质(OM)的组成在决定陆地生态系统中C和N的持久性方面起着至关重要的作用。阐明自然植被如何影响土壤表层碳、氮的固存和稳定,对于估算土壤碳、氮的长期获取和储存及其对气候变化的影响至关重要。


(2)主题本研究将土壤物理分馏过程与稳定同位素分析相结合,分析了SOM、FLF、IPOM和MAOM中的有机C和TN浓度和储量、C:N比值以及δ13C和δ15N值。此外,我们检测了土壤微生物生物量C和N(MBC和MBN)的浓度,土壤理化属性,即土壤pH值、湿度和体积密度(BD),以及在不同土壤深度(0-20、20-40和40-60cm)和不同恢复阶段(农田、先锋杂草、草本植物、灌木到早期森林,最后到顶极林)的植物特征(即凋落物/根生物量、凋落物C:N比)

03
科学假设

(1)长期的自然植被恢复增加了SOM及其组分中C、N的固存,其中顶极林在SOM及其组分中C、N的固存量最大;


(2)长期自然植被恢复通过将C和N向非保护和纯物理保护的SOM组分转移,改变了SOM中C和N的稳定性,并相应地减少了最稳定的MAOM中C和N的分配;


(3)SOM及其组分的δ13C和δ15N值随长期自然植被恢复而变化。土壤有机质中δ13C和δ15N值最丰富的是农田。

04
材料与方法

(1)本次调查在中国陕西省福县黄土高原中部地区的子午岭进行,该地区土壤疏松,人为干扰不断,水土流失严重,自然植被恢复了废弃的农田,在过去的约160年里,人们观察到了不同的植被恢复阶段,从先锋杂草到草本植物,到灌木,再到早期和顶极森林。


选取了6个典型的自然植被恢复阶段为研究样本:

(1)农田阶段(对照,0年,FS);

(2)杂草先驱期(约15年,PWS);

(3)草本期(30年,HS);

(4)灌木期(约50年,SS);

(5)早期林期(110年,EFS);

(6)林顶期(160年,CFS)。

文献解读|160多年的自然植被恢复改变了黄土高原土壤有机质碳氮的固存和稳定

图1

(2)于2019年10月采集样本,每个植被恢复阶段随机建立4个重复小区。采用s型取样技术,分别在0-20、20-40和40-60cm深度的每个地块随机抽取9个土壤样品(5cm直径×20 cm深)。在0-20、20-40和40-60cm土壤深度使用切割环确定每个地块的容土密度。每个小区随机选取3个1× 1 m样方进行凋落物采样。分别在土壤深度0-20、20-40、40-60cm处,用根钻随机抽取3个根样芯(直径10cm× 20cm深)。


(3)土壤样品清除所有根系和有机碎片,然后通过2mm筛和完全混合,分离出三个子样品。第一个子样品在105◦C恒重干燥,第二个子样品在环境空气中干燥,并过1毫米筛,第三个子样品在环境空气中干燥,并过2毫米筛,以确定SOM、FLF和IPOM中的C和N浓度。用切割环提取的新鲜土和固体土芯被加热到105◦C和干燥到一个均匀的重量,分别量化土壤水分和容重。用pH计测定土壤pH值。MBC和MBN浓度用氯仿熏蒸-萃取技术定量。清洗凋落物和根系样本,并烘干,分别测量凋落物和根系的生物量。


(4)为了实现功能上完全不同的SOM池,通过结合密度和尺寸分馏来分离土壤样品。将风干的样品放入离心管中,加入NaI溶液,然后塞管,振荡离心。用尼龙膜将浮在NaI上清液上的FLF用玻璃真空过滤装置分离。然后用CaCl2清洗残留在过滤器上的物质,以去除任何残留的NaI,然后清洗。用NaI提取离心管中漂浮的材料两次,并将这两个亚组分转移到玻璃烧杯中,在50◦C下加热和干燥,称重创建FLF样品。离心瓶底部残留的土壤漂洗2次,离心,取上清。将洗净的土壤样品分散在SHMP中,土壤悬浮液过筛分离IPOM和MAOM。获得的IPOM和MAOM样品干燥并称重。


(5)为了去除全部无机C,将通过土壤分馏过程获得的大块土壤(即整个SOM)、FLF、IPOM和MAOM组分置于1M HCl室温下24小时。将烤箱干燥的SOM组分在球磨机中粉碎,制备有机C和TN浓度,并进行C和N的同位素分析。使用VarioPYRO立方元素分析仪测量SOM组分和植物材料中的C和N浓度。平均而言,采用该分选方法后,土壤质量回收率为94.1%,C回收率为93.9%,N回收率为93.5%。使用IsoPrime100同位素比质谱仪对SOM馏分的稳定C和N同位素进行了评估。稳定的C和N同位素比值以δX(‰)表示:δX= [(RSAMPLE/RSTANDARD)−1]×1000‰每隔12个样品确定标准,δ13C和δ15N的重复测量精度分别为±0.15‰和±0.2‰。每个SOM组分的土壤C或N存储量(gm−2)由以下公式确定:土壤C或N存储量=Con. × BD × T × 10,其中Con.为每个SOM组分的有机C或TN浓度(gkg1),T为土层厚度(cm)。


(6)采用单因素方差分析评价自然植被和土壤深度对土壤根系生物量、土壤pH、水分、BD、MBC、MBN、C和N浓度、SOM组分储量、SOM组分δ13C和δ15N值、SOM组分C和N分布比例以及SOM组分C:N比的影响。 采用单因素方差分析分析了自然植被对植被生物量、C、N含量和凋落物C:N比值的影响。 用邓肯检验评价各组平均值之间的显著差异(P<0.05)。采用双向方差分析研究了自然植被、土壤深度及其相互作用对土壤和植物属性、碳氮浓度、δ13C和δ15N以及SOM组分C:N比值的影响。  采用Pearson相关分析研究了SOM组分中C、N与植物土壤性质的关系。

05
结果

1)植物和土壤的特征

0-20cm土层内,植被恢复阶段之间的农田、早期林和顶极林根系生物量最大。然而,20-60cm土层的根系生物量在植被恢复阶段之间没有显著变化。凋落物生物量随着自然植被的恢复逐渐增加,在顶极林达到最大值。植被恢复阶段之间,顶极林凋落物C:N比最大,农田最低。自然植被对根系生物量、土壤pH值、湿度、MBC和MBN有显著影响(表1)。随着自然植被的恢复,0-20cm土层pH值逐渐下降。土壤水分(0-20cm)以顶极林最高。植被恢复阶段之间,农田和草本植物的土壤BD(0 - 20 cm)最大。MBC和MBN(0 - 20cm)浓度随自然植被恢复而逐渐增加。土壤pH、水分、BD、MBC和MBN受到土壤深度的显著影响(表1)。在每个植被恢复阶段,土壤MBC和MBN浓度随土层深度的增加而下降。


2SOM组分的CN浓度和存储量

自然植被恢复显著(P< 0.001)影响SOM、FLF和IPOM中的有机C和全N,而对MAOM中的有机C和全N无显著影响(P> 0.05)(表1)。在0-20cm土层中,顶极林和早期林的SOM、FLF和IPOM的有机C浓度和库存量均显著高于灌木、草本植物、先锋杂草和农田(表2,图2a、b、d)。0- 20 cm土壤中MAOM有机碳库存量在顶极林最大,在植被恢复期之间的草本期最小(图2c)。植被恢复阶段之间,顶极林中SOM(20 - 40 cm)、FLF和IPOM(20 - 60 cm)的有机C浓度和库存量最大(表2,图2a、b、d)。

顶极林和早期林的SOM总氮浓度和库存量、FLF(0 - 20 cm)的N库存量均显著高于其他植被恢复阶段(表2、图2e、h)。草本期和农田期IPOM(0 - 20 cm)的总氮浓度和库存量均显著低于其他植被恢复阶段(表2、图2f)。0- 20 cm土层中MAOM全氮浓度和库存量以顶极林最高,灌丛期最低(表2,图2g)。植被恢复阶段之间,顶极林20- 40 cm土层FLF和20- 60 cm土层IPOM的总N库存量最高(图2e,f)。

文献解读|160多年的自然植被恢复改变了黄土高原土壤有机质碳氮的固存和稳定


表1 基于双向方差分析,植被恢复阶段、土壤深度及其相互作用对SOM组分(0~ 60 cm)植物、土壤属性及C、N的影响具有统计学意义(F值、P值)。


文献解读|160多年的自然植被恢复改变了黄土高原土壤有机质碳氮的固存和稳定

表2 黄土高原不同植被恢复阶段土壤有机质组分中有机碳和全氮的浓度(平均值±SE,N = 4)

不同上标大写字母表示同一土壤深度下不同植被阶段间差异有统计学意义(α= 0.05)。不同上标小写字母表示同一植被阶段土壤深度差异有统计学意义(α= 0.05)。

文献解读|160多年的自然植被恢复改变了黄土高原土壤有机质碳氮的固存和稳定



图2 黄土高原不同植被恢复阶段土壤有机质C和全氮储量(平均值±SE,N = 4)

不同上标大写字母表示同一土壤深度下不同植被阶段间差异有统计学意义(α= 0.05)。不同上标小写字母表示在同一植被恢复阶段不同土壤深度间差异有统计学意义。

FS:农田阶段;PWS:杂草先驱期;海关:草本阶段;SS:灌木阶段;EFS:早期森林阶段;CFS:顶级森林阶段。)


文献解读|160多年的自然植被恢复改变了黄土高原土壤有机质碳氮的固存和稳定

图3黄土高原不同植被恢复阶段SOM、FLF、IPOM和MAOM的C:N比值(均值±SE, N = 4)条形上的大写字母表示各土壤组分在α = 0.05水平上的植被恢复阶段差异有统计学意义。条形上的小写字母表示各植被恢复阶段SOM组分间的α = 0.05水平差异有统计学意义。

图4黄土高原不同植被阶段土壤(0 ~ 20、20 ~ 40和40 ~ 60 cm深度)中FLF、IPOM和MAOM的质量比(均值±SE, n = 4)。条形图上不同的大写字母表示各土壤组分在α = 0.05水平上的植被恢复阶段差异有统计学意义。条形图上不同小写字母表示各恢复阶段SOM组分间α = 0.05水平差异有统计学意义。


文献解读|160多年的自然植被恢复改变了黄土高原土壤有机质碳氮的固存和稳定

图5黄土高原不同植被恢复阶段FLF、IPOM和MAOM中C、N含量的分布比例(均值±SE,N = 15)不同上标大写字母表示同一土壤深度下不同植被阶段间差异有统计学意义(α= 0.05)。不同上标小写字母表示同一植被阶段土壤深度在α= 0.05水平上差异有统计学意义。

文献解读|160多年的自然植被恢复改变了黄土高原土壤有机质碳氮的固存和稳定


表3 黄土高原不同植被恢复阶段有机质组分δ13C(‰)和δ15N(‰)值


文献解读|160多年的自然植被恢复改变了黄土高原土壤有机质碳氮的固存和稳定

表4 黄土高原表层有机质中碳氮含量与0- 60 cm土壤性质的相关性分析

土壤深度对SOM、FLF、IPOM、MAOM有机碳和全氮浓度影响较大。0- 20 cm土层SOM、FLF、IPOM和MAOM的有机碳和全氮含量及库存量均显著高于20- 40和40- 60 cm土层,除农田的IPOM的有机碳浓度和库存量、灌丛的MAOM的有机碳和全氮库存量外。20-40cm和40-60cm土层有机质C和TN浓度以及SOM,FLF, IPOM, MAOM库存量差异不显著,例外情况极少。0-20cm土层SOM和IPOM的C:N比值,20- 60 cm土层SOM和FLF的C:N比值随自然植被的恢复逐渐增加(图3)。


(3)有机质组分中碳、氮的分布

0 -60 cm土层中FLF占土壤容重的0.49- 3.58%(图4);但各植被恢复阶段有机C含量占SOM(SOM-C)含量的7.75-36.00%,SOM(SOM-N)中总氮含量的2.76-22.57%(图5a和d)。0- 60 cm土层的IPOM占土壤容重的10.46- 23.31%(图4),分别占土壤SOM-C含量的9.11- 25.38%和SOM-N含量的5.78- 32.18%(图5b和e)。 随着自然植被恢复,0-20cm土层的FLF质量百分比逐渐升高(图4a)。随着自然植被的恢复,IPOM和MAOM质量(0-40cm)的百分比变化不大(图4a和b)。

0 -60cm土层的FLF-C/SOM-C和0-40cm土层的IPOM-C/SOM-C随自然植被恢复逐渐增加(图5a和b)。0-20cm土层的MAOM-C/SOM-C随自然植被恢复逐渐减少,(图5c)。0-20cm土层的FLF-N/SOM-N在顶极期、早期森林和灌木阶段显著大于草本、先锋杂草和农田阶段(图5d)。


4SOM的自然稳定同位素丰度分数

自然植被对SOM、FLF、IPOM、MAOM的δ13C和δ15N值有显著影响(表1),0- 60 cm土层SOM、FLF和IPOM的δ13C值在植被恢复阶段之间最大(表3)。0- 20 cm土层SOM的δ13C值在早林和顶极林中最低(表3)。顶级林和早期森林,灌木,草本和先锋杂草阶段的SOM、IPOM(20 - 60 cm)和FLF(40 - 60 cm) δ13C的消耗显著(P< 0.05)高于农田(表3)。MAOM(0 - 20 cm)的δ13C值随自然植被恢复变化不大(表3)。农田和草本阶段0- 20 cm土层的SOMδ13C含量显著(P<0.05)高于灌丛、早期和顶级林(表3)。此外,SOM、FLF、IPOM、MAOM的δ13C和δ15N值受土壤深度影响明显(表1)。


5)将SOM馏分与植物和土壤特性联系起来

Pearson相关分析表明SOM、FLF、IPOM的C、N浓度、FLF-C/SOM-C、IPOM-C/SOM-C、FLF-N/SOM-N、IPOM-N/SOM-N、C:N比SOM、MBC、0~ 60 cm的MBN均与枯落物和根系生物量呈显著正相关(P< 0.05)(表4)。MAOM-c /SOM- c和MAOM-n /SOM- n与枯落物和根系生物量呈显著负相关(表4)。SOM、FLF、MAOM的δ13C值和FLF、MAOM-c /SOC、MAOM-n /SOM- n的δ15N值与枯落物生物量呈显著负相关(P<0.05)(表4)。各植被恢复阶段的MAOM-C/SOM-C、MAOM-N/SOM-N与根系生物量呈显著负相关(表4)。植被恢复各阶段SOM、FLF、IPOM和MAOM的C、N浓度以及SOM和MAOM的C:N比值之间呈极显著正相关(P< 0.01)。与土壤水分、MBC、MBN均呈极显著正相关,与土壤pH、BD呈极显著(P< 0.01)负相关(表4)。各植被阶段SOM、FLF、IPOM、MAOM的δ13C、δ15N值与土壤pH、BD呈极显著(P< 0.05)正相关;而与土壤湿度、MBC、MBN、SOM、FLF和IPOM的C、N浓度呈显著负相关(表4)。FLF-C/SOM-C、IPOM-C/SOC、FLF-N/SOM-N、IPOM-N/SOM-N与SOM、FLF和IPOM的土壤湿度、MBC、MBN、C、N浓度呈显著正相关,与土壤pH呈显著负相关(表4)。

06
讨论

自然植被显著促进黄土高原表层(0-20cm)土壤有机质及其组分中有机C和TN的积累(表2;图2)。表层土壤SOM及其组分中C、N的浓度和库存量在植被恢复后期(即早期和顶极林阶段)显著增加(表2;图2)。 顶极林表层土壤SOM中最大的C和N储量主要来自于FLF和IPOM中C和N的增加(图2)。总SOC池的增强主要来自于非受保护C的增加,FLF是非受保护OM,主要由未降解和部分腐烂的植物残体组成,包括凋落物和根物质的未附着颗粒、孢子和真菌菌丝。IPOM也主要由新的和部分腐烂的植物残体组成。然而,它受到土壤团聚体的物理保护。

在本研究中,凋落物和根系的生物量随自然植被的恢复而逐渐增强(表S2;图S1)。由此推断,大量增加的植物碎屑(即枯落物、根系等)是进入土壤的FLF和IPOM最重要的组成部分之一(表S2;图S1),这促进了植被恢复后期FLF、IPOM和大块SOM(0 - 20cm)中C和N的积累,特别是在顶极林(表2)。同时,顶极林表层土壤SOM中C和N储量的增加部分归因于MAOM中C和N的富集,尽管它们的增加储量远低于FLF和IPOM(图2)。Olayemi等人记录了MAOM随着IPOM分解的增强而增加。

此外,据报道,高质量的植物C输入,特别是来自根部碎屑和渗出物,为微生物提供了丰富的有效底物,促进了微生物的增殖和活性,从而增加了驱动MAOM形成的微生物副产物。在本研究中,根系生物量、MBC、MBN浓度、表层土壤IPOM浓度和库存量随着自然植被的恢复逐渐增加,在顶极林达到最大值(表2和表S2;图2)。结果显示,MAOM-C和MAOM-N与根系生物量、MBC、MBN、IPOM-c和IPOM-N呈强正相关关系(表4),而与凋落物生物量无相关性,这进一步支持了先前的研究,即MAOM独立于原始植物凋落物。我们推断,顶极林表层土壤中MAOM的最高C和N储量主要由推动MAOM形成的IPOM、微生物生物量(即MBC、MBN)和根系生物量的大幅增加所主导。

在整个土壤剖面上,SOM组分中的根系生物量、C和N储量随着土壤深度的增加而显著下降(表S2;图2),这与早期研究一致,表明SOM馏分中的C和N含量随着土壤深度的增加而下降。 平均而言,56%的根系生物量、70%的FLF-C、75%的FLF-N、65%的IPOM-C、64%的IPOM-N、51%的MAOM-C、44%的MAOM-N、58%的SOM-C和51%的SOM-N分配到不同植被恢复阶段的表层土壤(表S2);这表明,在不同植被恢复阶段,SOM组分中C和N的垂直分布主要集中在表层土壤。在每个植被恢复阶段,表层土壤SOM组分中C和N的分配高于深层土壤,这主要是由于覆盖表层土壤的凋落物层较厚,以及大部分根系物质分布在表层土壤中(表S2)。这些大量的植物残体进入表层土壤,在每个植被恢复阶段都极大地促进了表层土壤C和N的积累。20-60cm土层中FLF-C、IPOM-C和IPOM-N的库存量以及20-40cm土层中FLF-N的库存量在顶极林中最高(图2),这可能仍然受到最大凋落物输入的影响(图S1a)。MAOM-C(20-60 cm)和MAOM-N(40-60cm)的储量不受自然植被恢复的影响(图2),这主要归因于根系生物量,以及微生物生物量。这些是较深层土壤中MAOM变化不受植被恢复影响的重要驱动因素(表S2)。

自然植被的恢复极大地改变了SOM组分中C和N的分布和稳定性(图5)。FLF被广泛认为是最新鲜、最不稳定的组分,分解速度快,不受土壤的物理或化学保护,可被微生物获取。相反,MAOM是最古老和最持久的成分,生物利用度和分解率较低,在土壤中停留时间较长,因为它与矿物质发生化学结合。然而,由于IPOM受到土壤团聚体的物理保护,它的停留时间比FLF更长。在本研究中,随着自然植被的恢复,表层土壤中FLF中C(即FLF-C/SOM-C)和IPOM中N(即IPOM-N/SOM-N)的分布比例(0-60cm)、IPOM中C(即IPOM-C/SOM-C)和FLF中N(即FLF-N/SOM-N)的分布比例逐渐增大(图5)。这表明,自然植被恢复通过增加非保护和纯物理保护的C和N的分布比例,降低化学保护的C和N的分布比例,改变了土壤表层土壤C和N的稳定性(图5)。一般来说,在SOM分解过程中,C:N比值会降低,C:N比值越高意味着SOM分解速率越低。在本研究中,表层土壤SOM的C:N比值随着自然植被的恢复而逐渐增强,这主要是由于FLF和IPOM中C:N比值的增加(图3)。顶极林表层土壤中FLF和IPOM分解较低(图3)可能主要归因于顶极林中抗分解的凋落物C:N比率较高(图S1)。

自然植被恢复显著(P<0.001)改变了SOM组分之间的δ13C和δ15N稳定同位素特征(表1),并影响了C和N的转换(表3)。在本研究中,与其他植被恢复阶段(表3)相比,SOM、FLF和IPOM(0-60cm)的δ13C值在农田中最为丰富,这可能是因为FLF和IPOM的δ13C值与现有的直立植被相似。我们发现,对于每个植被阶段的每个土壤深度,δ13C值随着SOM分解从FLF到IPOM再到MAOM逐渐增加(表3)。微生物处理可能导致土壤C中13C的富集,因为细菌更喜欢代谢富含12C的化合物,最终导致更多的12C通过土壤呼吸流失,而13C则在SOM分解过程中保留。据报道,微生物在SOM分解过程中更喜欢使用14N,因此土壤中δ15N的富集,在每个植被阶段的每个土壤深度,从FLF、IPOM和MAOM向环境大气损失更多的14N。此外,SOM、FLF、IPOM和MAOM中δ13C和δ15N值在深层土壤(20-60cm)中比表层土壤(0-20cm)中更富,很少有例外。有人认为这是由于MAOM(20-60cm)中C和N的分布比例增强所致,这意味着更深的土壤中SOM分解增加(图5c和f)。这导致了在微生物处理下12C和14N的损失,δ13C和δ15N的富集。

07
结论

160年的自然植被恢复显著促进了土壤表层C和N的固存,主要是通过FLF和IPOM中C和N的积累,以及植被恢复后期表层土壤中MAOM中C和N含量的缓慢增加。

表层土壤随自然植被的恢复,C和N在FLF和IPOM中的分布比例增加,而在MAOM中的分布比例降低。δ13C和δ15N值随有机质分解和土壤深度的增加而逐渐增加。土壤有机质δ15N值越高,土壤有机质C:N比值越低,说明土壤氮循环越容易发生氮流失,且土壤有机质分解程度越高。

结果表明,自然植被通过增强表层土壤有机质及其组分中C和N的固存作用,对表层土壤有机质中C和N的稳定起着至关重要的作用,并通过增加非保护和纯物理保护的C和N的相对分布,减少化学保护的C和N的相对分布,极大地改变了表层土壤有机质中C和N的稳定。

栢晖 #

 特色检测指标:

氨基糖木质素PLFA

磷组分有机酸有机氮组分

微生物量碳氮磷同位素

其他土壤、植物、水体等常规检测指标均可测定,欢迎咨询相关工作人员了解详情

服务热线:028-85253068

18682730999(微信同号)

公司地址:成都市成华区四川检验检测创新科技园2号楼4层

文献解读|160多年的自然植被恢复改变了黄土高原土壤有机质碳氮的固存和稳定

  • 最新资讯 MORE+
  • 点击次数: 0
    2024 - 06 - 17
    文献解读原 名:Saline-alkali land reclamation boosts topsoil carbon storage by preferentially accumulating plant-derived carbon译 名:盐碱地复垦通过优先积累植物源碳来提高表层土壤碳储量期 刊:Science BulletinIF:18.9发表日期:2024.5.18第一作者:Lin Chen01摘要盐碱地是应对全球气候变化和保障粮食安全的重要耕地储备资源,部分原因是它可以储存大量的碳(C)。目前尚不清楚盐碱土地复垦(将盐碱土地转化为耕地)如何影响土壤碳储存。本研究结果表明,与盐碱地相比,盐碱地复垦显著增加了植物来源的碳积累和植物来源的碳与微生物来源的碳比率,导致植物源碳成为SOC储量的主要贡献者,POC封存和MAOC封存分别与盐碱复垦引起的植物和微生物来源的碳积累密切相关,即盐碱地复垦通过优先促进植物来源的碳积累来增加表层土壤中的碳储存量。02引言土壤盐碱化使全球土壤(0-30cm)SOC储量减少了3.47t ha−1。利用土壤修复技术可以有效地逆转这一现象。在农业生态系统中,微生物残体(特别是真菌残体)优先聚集土壤的POC部分。植物和微生物源碳与POC和MAOC含量之间的关系以及植物和微生物来源的碳对盐碱条件下SOC储存的贡献知之甚少。两个公认的生物标志物(木质素酚和氨基糖)已被广泛用于估计植物衍生木质素残体和微生物残体对SOC库的贡献。因此,我们分别使用木质素酚和氨基糖作为植物和微生物残体碳的表征。本研究的目的是(i)量化盐碱土地复垦对表层土壤碳储量的影响,确定影响碳储量的关键因素;(ii)评估植物和微生物来源的碳与POC和MAOC池之间的关系,以及植物和微生物来源的碳对中国主要盐碱区SOC储存的贡献。盐碱地复垦对中国主要盐碱区...
  • 点击次数: 0
    2024 - 05 - 27
  • 点击次数: 0
    2024 - 05 - 20
    文献解读原名:Grazing exclusion increases soil organic C through microbial necromass of root-derived C as traced by 13C labelling photosynthate译名:通过13C标记光合产物的追踪,禁牧通过根源碳的微生物残体增加了土壤有机碳期刊:Biology and Fertility of SoilsIF:6.5/Q1发表日期:5 March 2024第一作者:瞿晴01摘要背景:草原储存了大量的碳,然而,禁牧后土壤碳固存的潜在机制尚不清楚。本研究旨在阐明温带草原在长期禁牧后(~40年) ,植物和微生物残体对土壤有机碳(SOC)贡献的驱动因素。方法:现场进行了13C-CO2原位标记实验,并结合生物标记物追踪植物-土壤系统中的13C,以评估植物对土壤的碳输入。结果:长期禁牧提高了植物和土壤碳库包括地上生物量、地下生物量、微生物生物量和残体;且禁牧草地新输入光合碳在植物和土壤系统中的分配量高于放牧草地,但在土壤CO2中的分配量低于放牧草地。新输入的光合碳在土壤和微生物量中的分配量与根系中光合碳的分配量呈正相关关系。与放牧相比,禁牧提高了草地土壤有机碳含量约2倍,但木质素酚对土壤有机碳的贡献甚微(0.8%),而真菌残体碳的积累是导致土壤有机碳含量增加的主要因素。结论:受矿物颗粒保护的微生物残体碳是导致禁牧草地土壤有机碳含量高于放牧草地的主要因素。总之,禁牧不仅增加了地上生物量,也增加根系生物量和根际沉积,导致微生物生物量和残体的形成,在矿物基质的保护作用在土壤中长期稳定存在。禁牧条件下,微生物残体特别是真菌残体对SOC的积累贡献大于木质素酚。02主要结果图1 放牧和禁牧样地地植物-土壤-微生物系统的碳储量。(a)地上部分碳库;(b)根碳库;(c)土壤有机碳库(0−25c...
  • 点击次数: 0
    2024 - 05 - 17
    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...
文体活动 MORE+
案例名称: 孵化中心
说明: 栢晖生物科技有限公司项目孵化中心成立于2015.06.01日,研发领域涉及生物试剂耗材、仪器、新产品开发及各生物科技服务类项目等。自成立以来,陆续吸引了大批专家教授加盟合作,并与全国数十家高校及知名企业建立了良好的合作关系。中心共有博士及以上学位骨干人员10人,专门负责公司新产品研发等工作,已成功研发出无线温度监控器及NO检测试剂盒等产品(详情见成功案例),另有细胞分选仪等三个项目正在积极孵化当中。
2017 - 05 - 31
案例名称: 孵化中心流程
说明:
2017 - 07 - 17
微信公众号
微信公众号
Q  Q : 2105984845
地址:中国四川省成都市成华区成宏路72号-四川检验检测创新科技园2号楼4层
电话:028 8525 3068
传真:+86 0755-2788 8009
Copyright ©2005 - 2013 成都栢晖生物科技有限公司
犀牛云提供企业云服务