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中国科学院稻田和旱地土壤“新碳”微生物利用与残留物形成机制研究获进展
土壤 微生物合成 代谢
2024/2/29
通常，旱地土壤有机碳微生物转化过程中分解代谢强于稻田。然而，稻田和旱地土壤微生物合成代谢和残留物形成强度尚不清楚。考虑到农田土壤微生物残体碳对有机碳积累的贡献，解析“新输入有机碳”的微生物合成代谢过程对探讨两类农田土壤碳积累机制颇为重要。
由于长期淹水状态，稻田是温室气体甲烷的重要排放源。事实上稻田土壤产生的甲烷，大部分在排放到空气前被好氧甲烷氧化菌所氧化。而好氧甲烷氧化菌可以分为I型和II型两个类群，它们具有不同的生理生态特性和代谢差异。其中甲烷被甲烷氧化菌氧化过程中，一部分碳被氧化成CO2排放到空气中，另一部分被转为微生物细胞物质并最终进入土壤成为SOC，然而，后者很少引起关注，两类甲烷氧化菌在稻田土壤甲烷碳转化的相对贡献及作用...
中国科学院植物所揭示养分添加后土壤磷形态的变化（图）
土壤磷 生态系统 营养元素
2023/11/23
磷素是维持植物生长和陆地生态系统完整性的重要营养元素，是全球干旱生态系统中仅次于氮素的限制性营养元素。过度放牧引起的草原退化造成土壤侵蚀，致使表层土壤中磷的缺失。因此，人为添加磷素及其他养分元素被认为是加速退化草地恢复的重要技术途径。因此，有必要剖析添加的磷在经历过长期放牧和连续刈割的草原生态系统中的去向，以探寻人为和自然双重干扰下保持土壤肥力的适应性管理方案。
植物所科研人员揭示可利用碳和养分调控土壤碳矿化的相对重要性及机制（图）
养分元素 土壤碳矿化 富氮生态系统
2023/11/20
碳矿化是调控土壤碳储存和稳定性的关键过程，受到多种生物地球化学过程驱动。高氮输入通常会导致土壤可利用性碳限制、氮磷元素富集、交换性碱性阳离子淋失（K、Ca、Na、Mg）和有毒性微量元素积累（Fe、Mn、Cu、Zn），上述变化均会影响土壤的碳矿化作用。然而，富氮生态系统中这些因素在调节土壤碳矿化中的相对重要性仍不清楚。
植物所科研人员发现多养分添加下磷素主要以活性态和中度活性态无机磷的形态累积在土壤中
中度活性态 无机磷 土壤 营养元素
2023/11/20
磷素是维持植物生长和陆地生态系统完整性的重要营养元素之一，是全球干旱生态系统中仅次于氮素的限制性营养元素。过度放牧引起的草原退化造成了土壤侵蚀，从而导致表层土壤中磷的缺失。因此，人为添加磷素及其他养分元素被认为是加速退化草地恢复的一个重要技术途径。在此背景下，有必要研究添加的磷在经历过长期放牧和连续刈割的草原生态系统中的去向，以寻找人为和自然双重干扰下保持土壤肥力的适应性管理方案。
中国科学院华南植物园揭示养分平衡调控土壤激发效应的微生物机制（图）
土壤有机质 微生物机制
2023/10/23
大气氮沉降导致的土壤养分失衡，对微生物介导的土壤碳循环过程产生重要影响。然而，养分平衡如何通过与微生物互作，进而影响土壤激发效应（即活性碳输入对土壤有机质分解速率的改变）缺乏机制性研究。
南京土壤研究所在合成微生物菌群降解有机污染物方面取得进展（图）
合成微生物 菌群降解 有机污染物
2023/11/5
微生物修复是一种基于自然、可持续的绿色修复策略。氮的供应对于维持生物修复过程至关重要。我们知道，在受碳氢化合物污染的土壤中，通常情况下土壤中碳的可利用性增加，然而氮的可利用性却下降，从而限制了微生物对污染物的降解。自生固氮菌具有生物固氮作用，可将大气中的氮转化为氨，是生物可用氮的主要来源，在维持元素生物地球化学循环和全球生态系统生产力方面发挥着关键作用，尤其是在氮限制的环境中。碳氢化合物降解细菌和...
微生物的生长和代谢与土壤有机碳的形成和稳定密切相关。然而，养分有效性和化学计量比如何影响微生物对土壤碳固持的介导效应尚不明确。中国科学院华南植物园恢复生态学任务团队将控制实验和自然环境梯度相结合，将养分状况不同的培养基质（甘蔗土和沙子）装填进孔径为38 μm的网袋（防止植物根系的进入，但允许真菌菌丝体和细菌的侵入）放置在不同的海拔梯度进行原位培养。通过模拟不同的养分供应状态和环境条件，研究微生物的...
稻田是我国常见的农田类型，通常比相邻旱地具有更高的土壤有机碳和微生物残体碳含量。然而，稻田和旱地土壤有机碳的微生物代谢特征尚不清楚。因此，解析土壤微生物碳代谢对土地利用方式的响应，对设计适当的农田管理措施以提高土壤固碳能力至关重要。
中国科学院东北地理所在长白山地土壤碳库热稳定性维持机制方面取得进展
长白山地 土壤碳库 分子化学
2023/9/1
土壤碳库稳定性维持是目前土壤学研究的核心与难点。长期以来，惰性分子化学抗性与矿物选择性保护被认为是两种主要碳库稳定性维持机制，但哪种机制更为重要目前学术界尚未形成共识。山地生态系统的植被与土壤在垂直方向上具有梯度变化，为揭示碳库稳定性维持机制、识别主要控制因素提供了天然的实验场所。
毛竹是我国重要的经济竹种，在促进区域经济社会发展和林农增收致富中起到重要作用。然而，近年来由于笋、材价格下滑严重，致使毛竹林经济效益不断下降，许多竹区毛竹林失管现象严重。同时，毛竹林失管后植被演替过程及其驱动机制尚不明了，制约了失管毛竹林扩张控制和植被正向演替更新促进的技术集成创新。
中国科学院植物所科研团队揭示了增雪对温带草地土壤深层有机碳积累的促进作用（图）
土壤 有机碳积累 微气候环境
2023/6/11
随着气候变暖，全球大部分地区的降雪呈下降趋势。然而，受大气环流影响，中国温带草地大部分区域冬季降雪却呈增加态势。积雪显著影响了冬季土壤微气候环境和春季水份供应，从而改变植物和微生物的活动，进而可能对土壤有机碳的储量及在不同深度上的分布产生影响。目前气候变化对土壤碳储量的研究主要关注气候变暖和生长季降水等因子，对冬季降雪格局变化对土壤有机碳储量的影响了解有限，而积雪对不同深度土壤有机碳动态的机理更是...
“大气与土壤、地下水污染综合治理”重点专项两项目启动（图）
污染治理 精细化监测 便携式质谱监测技术
2023/4/12
2023年2月16日，国家重点研发计划“大气与土壤、地下水污染综合治理”重点专项“大气自由基及反应活性精细化监测与定量表征技术”与“挥发性有机物激光雷达与便携式质谱监测技术研发及应用示范”项目启动暨实施方案论证会在合肥市中国环境谷会议中心召开。
中国科学院东北地理所等在土壤有机碳热稳定性研究方面取得进展（图）
东北地理所 土壤有机碳 热稳定性
2023/2/22
土壤有机碳的稳定性影响土壤固碳潜力。如何提取土壤活性与稳定性碳组分用以定量表征土壤有机碳稳定性，是土壤固碳研究领域的关键科学问题。当前，提取土壤有机碳活性及稳定性组分的方法多样，包括物理、化学及生物手段，导致结果难以比较，同时存在耗时长、成本高及操作步骤繁琐等缺点，亟需一种高效、可信度高且应用广泛的测定方法。对比分析不同热分解技术的优缺点， 包括热裂解气相-质谱联用测定技术、热重分析技术、差示扫描...
