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原名：Characteristics of dissolved black carbon in riverine surface microlayer譯名：河流表層中溶解性黑碳的特征期刊：Marine Pollution BulletinIF：5.3發(fā)表日期：2023.07第一作者：Vaezzadeh, Vahab 中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室粵港澳環(huán)境污染與控制聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室一、背景黑碳(BC)是由生物質(zhì)和化石燃料不完全燃燒產(chǎn)生的。根據(jù)BC的結(jié)構(gòu)和土壤組成，土壤中的BC最終會(huì)生物降解并在孔隙水中溶解，從而通過(guò)地表徑流輸送到水生環(huán)境中。BC的溶解形式(DBC)通過(guò)河流進(jìn)入海洋，由于其難降解的特性，對(duì)地球上的碳循環(huán)具有重要意義。先前使用（BPCAs）苯多羧酸方法的研究已經(jīng)證明了河流和海洋中不同的DBC特征。雖然DBC的河流輸出被認(rèn)為是海洋DBC庫(kù)的主要貢獻(xiàn)者，其速率為27 Tg -1C-1y ，但關(guān)于河流DBC的含量和特征(結(jié)構(gòu)和同位素特征)的數(shù)據(jù)缺乏。表層微層(SML)厚度為1 ~ 1000 μm，是大氣和水生環(huán)境之間的分界線，與下層相比，具有不同的生物地球化學(xué)特性。SML在（可溶性有機(jī)碳）DOC及其難熔部分的擴(kuò)散氣水交換中起著重要作用，既是DBC的來(lái)源，也是DBC的匯。目前，有機(jī)污染物在SML中的富集已經(jīng)得到了廣泛的研究，而空氣-水界面的DBC研究一直被忽...

發(fā)布時(shí)間: 2024 - 08 - 30

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文獻(xiàn)解讀|基于有機(jī)質(zhì)組成和數(shù)量變化探究不同管理措施對(duì)土壤中持久性碳的影響

作者：

發(fā)布時(shí)間： 2023 - 05 - 25

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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譯名：管理良好的草地而不是一年生谷物或飼草種植系統(tǒng)增加了黑沃土中的持久性碳期刊：Proceedings of the National Academy of SciencesIF：12.779發(fā)表時(shí)間：2022.2第一作者：芮亦超摘要在草地上進(jìn)行的集約化作物生產(chǎn)已經(jīng)向大氣釋放了大量的碳（C）。無(wú)論是最大限度地減少土壤擾動(dòng)、多樣化的作物輪作、或重建多年生草原和整合牲畜是否可以減緩或扭轉(zhuǎn)這一趨勢(shì)仍然是高度不確定的。本研究在美國(guó)中北部通過(guò)田間試驗(yàn)調(diào)查了有機(jī)碳的積累、以及顆粒（POM）和礦物相關(guān)（MAOM）有機(jī)質(zhì)的分布，并評(píng)估了微生物性狀與這些變化的關(guān)系。結(jié)果表明，將豆科植物或糞肥添加到一年生種植系統(tǒng)中提高樂(lè)POM-C、微生物生物量和微生物碳利用效率，但沒(méi)有顯著增加微生物殘?bào)w積累，以及MAOM-C或總SOC的存儲(chǔ)。多樣化、循環(huán)放牧的牧場(chǎng)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農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵作用。研究背景過(guò)去150年，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耗盡了世界上許多耕地的土壤有機(jī)碳 (SOC) 。在農(nóng)業(yè)土壤中建立土壤有機(jī)質(zhì) (SOM) 對(duì)于我們抵抗這種趨勢(shì)并滿足我們的需求至關(guān)重要。來(lái)自草地的黑沃土覆蓋地球表面約9.16億公頃，是北美、南美和歐亞大陸的農(nóng)業(yè)中心地帶。自開(kāi)始種植以來(lái)，這些黑沃土已釋放了約2Pg C。增強(qiáng)黑沃土中的SOM不僅可以抵消全球溫室氣體排放的一部分，而且還可以改善土壤健康，這是糧食生產(chǎn)、飲用水和生物多樣性等重要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的基礎(chǔ)。模擬和概念建模表明，黑沃土的SOM積累潛力巨大，但這些土壤的集約化農(nóng)業(yè)使用是否可以積累碳（C），并保持它相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間仍然存在不確定性。SOM由形成、持久性和功能不同的組分組成。減少耕作、多樣化作物輪作以及添加豆類(lèi)和糞肥被認(rèn)為是在農(nóng)田中再生SOM的有希望的策略。但研究表明盡管它們似乎增加了相對(duì)未分解的顆粒有機(jī)物（POM）部分，這與改善土壤健康直接相關(guān)，但它們?cè)诮⒏志玫牡V物相關(guān)有機(jī)物（MAOM）和提高軟土中總碳儲(chǔ)量和持久性的能力一直存在爭(zhēng)議。越來(lái)越多的證據(jù)表明，MAOM主要是微生物殘?bào)w與礦物表面結(jié)合形成的，因此促進(jìn)有效微生物生長(zhǎng)和大量壞死物質(zhì)產(chǎn)生用于有機(jī)礦物結(jié)合能夠驅(qū)動(dòng)土壤中持久碳的積累。基于此，本研究在威斯康星州綜合種植系統(tǒng)開(kāi)展試驗(yàn)，探究不同管理?xiàng)l件下土壤有機(jī)質(zhì)的數(shù)量和組成及其與土...

文獻(xiàn)解讀|微生物殘?bào)w對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)的定量評(píng)價(jià)

作者：

發(fā)布時(shí)間： 2023 - 05 - 09

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原名:Quantitative assessment of microbial necromass contribution to soil organic matter譯名:微生物殘?bào)w對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)的定量評(píng)價(jià)期刊:GLOBAL CHANGE BIOLOGYIF:13.212發(fā)表時(shí)間:2019.9第一作者:梁超摘要近年來(lái)，由于土壤碳轉(zhuǎn)化和固存在緩解氣候變化中的作用越來(lái)越需要被量化，而受到了極大的關(guān)注。盡管對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)最近有了很大的改進(jìn)，但微生物殘?bào)w作為持久性有機(jī)質(zhì)的一部分的定量重要性仍然存在根本的不確定性。由于缺乏微生物物質(zhì)是否構(gòu)成土壤中大部分持久性碳的定量評(píng)估，解決這一不確定性受到了阻礙。由于與非微生物有機(jī)碳的分子特征重疊，土壤中微生物殘?bào)w的直接測(cè)量非常具有挑戰(zhàn)性。此研究對(duì)1996年至2018年間發(fā)表的現(xiàn)有生物標(biāo)記氨基糖數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面分析，并結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)方法、元素碳氮化學(xué)計(jì)量學(xué)和生物標(biāo)記標(biāo)度的新占用，展示了一套量化全球溫帶農(nóng)業(yè)、草原和森林生態(tài)系統(tǒng)中微生物衍生碳對(duì)表層土壤有機(jī)碳庫(kù)貢獻(xiàn)的策略。研究發(fā)現(xiàn)微生物殘?bào)w碳可以占到土壤有機(jī)碳的一半以上。因此，建議下一代野外管理需要促進(jìn)微生物生物量的形成和殘?bào)w的保存，以維持健康的土壤、生態(tài)系統(tǒng)和氣候。研究分析對(duì)改善當(dāng)前的氣候和碳模型以及幫助制定管理實(shí)踐和政策具有重要意義。研究背景近年來(lái)，由于越來(lái)越需要了解和預(yù)測(cè)全球碳循環(huán)及其在氣候變化中的作用，陸地生態(tài)系統(tǒng)中碳轉(zhuǎn)化和固存的研究受到越來(lái)越多的關(guān)注。在全球范圍內(nèi)，土壤有機(jī)質(zhì)(SOM)所含的碳比植被和大氣中儲(chǔ)存的碳加起來(lái)還要多。因此，土壤有機(jī)碳(SOC)作為植物光合作用產(chǎn)生的碳通量通過(guò)異養(yǎng)礦化返回大氣的主要通道，在地球系統(tǒng)的全球碳循環(huán)中起著重要作用。因此，全球土壤碳儲(chǔ)量相對(duì)較小的變化將對(duì)大氣CO2濃度產(chǎn)生重大影響。土壤碳儲(chǔ)量是由微生物代謝活動(dòng)和植物碳輸入之間的平衡決定的，理解土壤碳動(dòng)態(tài)的機(jī)制基礎(chǔ)依賴(lài)于對(duì)微生物介導(dǎo)過(guò)程的理解。微生物是兩個(gè)關(guān)鍵的，對(duì)比機(jī)制的核心:不僅通過(guò)礦化二氧化碳減少有機(jī)碳儲(chǔ)量，而且通過(guò)微生物生物量的形成和與礦物質(zhì)相關(guān)的殘?bào)w的穩(wěn)定，在土壤結(jié)構(gòu)中，或通過(guò)結(jié)殼，例如，鐵或硅沉淀，增加有機(jī)碳儲(chǔ)量。到目前為止，人們已經(jīng)接受有機(jī)碳儲(chǔ)量在很大程度上受到微生物合成代謝活動(dòng)的影響，并強(qiáng)調(diào)土壤中最持久的有機(jī)碳可能不是由植物凋落物或其殘留物組成的，而是首先受到微生物生物量的碳的影響。這一考慮是基于這樣一個(gè)事實(shí)，即SOM中易于降解和可接近的分子將被微生物消耗，甚至被吸收的分子也可以被降解。然后，這些分子將部分礦化以獲得能量(分解代謝)，部分用于構(gòu)建微生物生物量。在細(xì)胞死亡和隨后...

植物生長(zhǎng)策略決定了亞熱帶森林根系分泌物對(duì)干旱的響應(yīng)幅度與方向

作者：

發(fā)布時(shí)間： 2023 - 04 - 26

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點(diǎn)擊上方”藍(lán)字“關(guān)注我們吧文獻(xiàn)分享原名：Plant growth strategy determines the magnitude and direction of drought-induced changes in root exudates in subtropical forests譯名：植物生長(zhǎng)策略決定了亞熱帶森林根系分泌物對(duì)干旱的響應(yīng)幅度與方向期刊：Global Change BiologyIF：13.212發(fā)表時(shí)間：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質(zhì)，對(duì)氣候變化響應(yīng)十分敏感。然而，極端干旱如何影響根系分泌物輸入速率和主要組分以及物種間響應(yīng)幅度和方向的差異還尚不明確。方法：在本研究中，我們?cè)皇占藖啛釒种兴姆N不同生長(zhǎng)速率的樹(shù)種在控制和極端干旱處理下的根系分泌物，并測(cè)定分泌物總碳（C）及其主要成分（如糖、有機(jī)酸和氨基酸）的輸入速率。還量化了土壤特性、根系形態(tài)性狀和菌根侵染率以確定根系分泌物變化的驅(qū)動(dòng)因素。結(jié)果：極端干旱顯著降低了分泌物總C（17.8%）、糖（30.8%）和氨基酸（35.0%）的輸入速率，但增加了有機(jī)酸（38.6%）的輸入速率，這些變化在很大程度上與干旱引起的樹(shù)木生長(zhǎng)速率、根系形態(tài)性狀和菌根侵染率的變化有關(guān)。具體而言，與生長(zhǎng)相對(duì)較慢的樹(shù)種相比，生長(zhǎng)速率相對(duì)較高的樹(shù)種根系分泌物對(duì)干旱的響應(yīng)更敏感，這種響應(yīng)差異與根系形態(tài)特征和菌根侵染率的變化幅度密切相關(guān)。結(jié)論：該結(jié)果強(qiáng)調(diào)了植物生長(zhǎng)策略在介導(dǎo)干旱引起的根系分泌物變化中的重要性。根系分泌物、根系形態(tài)特征和菌根共生對(duì)干旱的響應(yīng)之間的協(xié)調(diào)可以納入地理模型，以改進(jìn)氣候變化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)根際碳動(dòng)態(tài)影響的預(yù)測(cè)。02 研究背景植物根系可以分泌多種有機(jī)化合物（根系分泌物）進(jìn)入根際，其輸入總量可占植物光合產(chǎn)物的5%-21%。根系分泌物主要由糖、有機(jī)酸和氨基酸等低分子量物質(zhì)組成，在促進(jìn)根系與有益微生物的相互作用以及抑制病原體方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。植物可以自主積極地改變根系分泌物的速率和成分來(lái)選擇合理的養(yǎng)分獲取策略來(lái)應(yīng)對(duì)環(huán)境條件變化，包括放牧，氣候變暖和二氧化碳濃度升高等。然而，極端干旱如何影響根系分泌物的質(zhì)量和數(shù)量，尤其是在亞熱帶森林中，目前還不清楚。在全球變化的背景下，增強(qiáng)的水文循環(huán)可能會(huì)顯著增加干旱事件的強(qiáng)度和頻率，從而對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)中的植物-土壤相互作用和地下生物地球化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生強(qiáng)烈影響。目前，只有少數(shù)研究探討了極端干旱對(duì)根系分泌物輸入速率的影響，也產(chǎn)生了不同的結(jié)果（升高或降低）。同時(shí)，植物還可以改變根系分泌物...

文獻(xiàn)解讀|中國(guó)西南喀斯特地區(qū)長(zhǎng)期植被恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)碳積累和礦化的影響

作者：

發(fā)布時(shí)間： 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譯名：中國(guó)西南喀斯特地區(qū)長(zhǎng)期植被恢復(fù)對(duì)土壤有機(jī)碳積累和礦化的影響作者：XianxianHe期刊：EcologicalIndicators影響因子/分區(qū)：6.263/Q1發(fā)表時(shí)間：2022.10.28文章閱讀內(nèi)容1關(guān)鍵詞土壤有機(jī)碳，植被恢復(fù)，礦化，Q10，喀斯特02研究背景SOC儲(chǔ)量占全球總碳儲(chǔ)量的2/3以上，它的微小變化可導(dǎo)致全球碳循環(huán)的顯著變化，SOC積累和礦化是導(dǎo)致SOC儲(chǔ)量變化的兩種主要途徑，對(duì)土壤質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定至關(guān)重要，并對(duì)環(huán)境變化敏感。土地覆蓋變化顯著改變SOC積累和礦化，并明顯影響土壤CO2排放。土壤溫度是有機(jī)碳礦化的關(guān)鍵影響因素，可以顯著改變土壤微生物和土壤孔隙度、水分特性，進(jìn)而顯著影響有機(jī)碳礦化過(guò)程。有機(jī)碳礦化的溫度敏感性(Q10)可以通過(guò)溫度升高10℃時(shí)有機(jī)碳分解的變化來(lái)測(cè)量和定量。不同類(lèi)型土地覆蓋之間存在Q10顯著性差異。因此，探討植被恢復(fù)下有機(jī)碳礦化的溫度敏感性及其影響因素是正確估算氣候變化下碳循環(huán)的基礎(chǔ)，對(duì)評(píng)估土壤固碳潛力尤為重要。植被恢復(fù)在減少土壤CO2排放和增加碳固存方面發(fā)揮重要作用，中國(guó)西南喀斯特是全球三大毗連喀斯特分布區(qū)之一，生態(tài)環(huán)境脆弱，植被破壞嚴(yán)重以及生態(tài)系統(tǒng)退化，為恢復(fù)退化，改善生態(tài)環(huán)境，在該地區(qū)開(kāi)展了大量植被恢復(fù)工程。這些植被恢復(fù)工程實(shí)施了大量的喬木灌木藤草人工種植措施，顯著提高了該地區(qū)的植被蓋度。然而到目前為止，這些長(zhǎng)期恢復(fù)對(duì)SOC積累和礦化的影響和驅(qū)動(dòng)機(jī)制仍不清楚，嚴(yán)重阻礙了中國(guó)西南喀斯特地區(qū)減少CO2排放和增加碳固排量的科學(xué)植被恢復(fù)。3假設(shè)（1)長(zhǎng)期植被恢復(fù)可以顯著提高西南喀斯特地區(qū)有機(jī)碳的積累，不同植被恢復(fù)對(duì)有機(jī)碳含量、儲(chǔ)量和組分組成的影響顯著不同；（2)長(zhǎng)期植被恢復(fù)顯著加強(qiáng)了有機(jī)碳礦化過(guò)程，提高了有機(jī)碳礦化的溫度敏感性(Q10)。4研究?jī)?nèi)容選取中國(guó)西南典型喀斯特植被恢復(fù)區(qū)域作為研究區(qū)，選取實(shí)施時(shí)間約30年的4種植被工程類(lèi)型，包括7種物種種植措施作為研究對(duì)象。開(kāi)展了以下研究:（1)闡明了有機(jī)碳積累和礦化對(duì)西南喀斯特植被長(zhǎng)期恢復(fù)的響應(yīng)；（2)闡明了有機(jī)碳積累與成礦的主要影響因素；（3)闡述了長(zhǎng)期植被恢復(fù)對(duì)SOC礦化溫度敏感性的影響(Q10)。5材料與方法5.1研究區(qū)域描述研究區(qū)位于中國(guó)西南部貴州省安順市花江鎮(zhèn)北盤(pán)江兩岸(圖1)。地形是典型的喀斯特高原峽谷，土...

文獻(xiàn)解讀|西南亞高山生態(tài)系統(tǒng)土壤磷庫(kù)海拔變化及其控制因素

作者：

發(fā)布時(shí)間： 2023 - 03 - 17

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文獻(xiàn)解讀原名：Elevational variation in soil phosphorus pools and controlling factors in alpine areas of Southwest China譯名：西南亞高山生態(tài)系統(tǒng)土壤磷庫(kù)海拔變化及其控制因素期刊：GeodermaIF：7.422發(fā)表時(shí)間：2023.1.26第一作者: Jinsheng Li01摘要Literature abstract土壤磷是地球生態(tài)系統(tǒng)中重要的生命元素，對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。然而，不同土壤磷庫(kù)的季節(jié)和沿海拔梯度變化的調(diào)控機(jī)制尚未清楚。本研究中，探究了玉龍雪山不同海拔梯度下(2600m~3900m)表層土壤(0~ 15cm)磷庫(kù)季節(jié)變化包括總磷(TP)、有效磷(AP)、無(wú)機(jī)磷(IP)、有機(jī)磷(OP)、不穩(wěn)定磷、中等不穩(wěn)定磷和穩(wěn)定磷，測(cè)定葉片養(yǎng)分含量、土壤性質(zhì)、微氣候和微生物參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，所有土壤磷組分在中海拔(2900m和3200m)均達(dá)到最大值，可能是由于微生物活性較強(qiáng)和適宜的土壤氣候條件促進(jìn)了磷風(fēng)化。同時(shí)，土壤AP庫(kù)的海拔變化與葉片P含量密切相關(guān)。其中，大部分土壤P庫(kù)無(wú)季節(jié)性變化，除了濕季的AP高于旱季，可能是由于濕季更高的溫度和微生物活性促進(jìn)了P的釋放。此外，我們發(fā)現(xiàn)微生物磷、酸性磷酸酶和可溶性有機(jī)碳對(duì)不同磷庫(kù)的影響強(qiáng)于其他土壤因子，土壤環(huán)境對(duì)活性磷和中活性磷有較強(qiáng)的相互作用。綜上所述，研究結(jié)果揭示了玉龍地區(qū)土壤磷庫(kù)的海拔變化及其潛在機(jī)制，為研究土壤磷動(dòng)力學(xué)對(duì)環(huán)境的響應(yīng)提供了重要的理論依據(jù)。山地生態(tài)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：磷庫(kù)；森林土壤；土壤環(huán)境；空間分布；山地生態(tài)系統(tǒng)02研究背景Research background磷(P)是生態(tài)系統(tǒng)中重要的營(yíng)養(yǎng)元素，也是地球上所有生命基礎(chǔ)化學(xué)組成之一，且土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的磷庫(kù)。氣候、地形、土壤發(fā)育階段、微生物活性等因素對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤P庫(kù)的輸入和輸出都起著至關(guān)重要的作用。以往有研究表明，土壤生物化學(xué)過(guò)程和植物的基因型可能影響P在土壤和植被之間的轉(zhuǎn)化。同時(shí)，土壤P活性受全球氣候變化的強(qiáng)烈影響。雖然大多數(shù)研究表明土壤有效磷是山地生態(tài)系統(tǒng)中植物生產(chǎn)力的主要限制因子，但很少研究關(guān)注土壤P庫(kù)，特別的，典型山地生態(tài)系統(tǒng)不同磷庫(kù)轉(zhuǎn)化的季節(jié)變化。因此，研究具有代表性的山地生態(tài)系統(tǒng)磷庫(kù)狀況及其影響因素，有助于了解山地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變化的響應(yīng)，對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和磷的可持續(xù)利用具有深遠(yuǎn)意義。03研究?jī)?nèi)容Research contents基于此，我們探討了玉龍雪山土壤P庫(kù)的海拔和季節(jié)變化及其調(diào)控的微生物和植被...

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