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栢暉文獻解讀原名:Canopy and understory nitrogen additions differently affect soil microbial residual carbon in a temperate forest譯名:林冠和林下氮素添加對溫帶森林土壤微生物殘體碳的影響不同期刊:Global Change BiologyIF:10.8發(fā)表日期:2024.7(網(wǎng)絡首發(fā)2024.7)第一作者:Yuanqi Chen,湖南科技大學1背景對森林的研究主要集中在林下加氮對微生物和微生物殘體的影響上,但對自然界氮沉積的主要途徑——植物冠層氮沉積的影響還沒有明確的探討。本文研究了10年N添加量(25和50 kg N ha?1yr?1)和模式(冠層和林下)對溫帶闊葉林土壤微生物殘體的影響。2假設(1)N的添加減輕了微生物對N的限制,增加了土壤中微生物生物量和微生物殘體碳;(2)冠層氮的截留減少了直接進入土壤的氮量,所以林下N的添加對微生物殘體的影響比冠層N的添加更強。3材料與方法(1)本研究在中國河南省雞公山國家級自然保護區(qū)大別山國家級森林生態(tài)系統(tǒng)野外觀測研究站(北緯31°46′~ 31°52′,東經(jīng)114°01′~ 114°06′)進行;(2)共隨機設4個區(qū)組。每個塊包含5個處理:CT(對照,不添加氮素)、CN25 (25 kg...
發(fā)布時間: 2024 - 10 - 18
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發(fā)布時間: 2024 - 07 - 15
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土壤氨基糖實驗流程如下:一、實驗方法及原理氨基糖在吡啶-甲醇溶液中,以 4-二甲氨基吡啶為催化劑的條件下與鹽酸羥胺和乙酸酐發(fā)生糖腈乙酰酯反應, 所得衍生物可利用氣相色譜測定。二、實驗步驟2.1主要實驗儀器? ?GC(毛細管分流進樣口, FID檢測器)鼓風烘箱(涵蓋105℃,可定時8h)渦旋混合儀(2850rpm)離心機(50mL,3650rpm)冷凍干燥機水浴鍋(45℃、80℃)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(100mL,65℃)離心機(5mL,8000rpm)2.2 實驗步驟1、水解:稱取約0.5~1.0g的土樣于水解管中,沿管壁加入5 mL 6 mol/L鹽酸,用氮氣置換水解管中空氣2min后密封。在烘箱中105℃放置8h水解。2、凈化:a) 除酸:待水解液冷卻至室溫后,加入200μgN-甲基氨基葡萄糖(1mg/mL水溶液,200μL)。渦旋儀震蕩30s混勻。取部分水解液于5mL離心管中,于8000rpm離心1min。取上清液2.5mL于50mL離心管中用氮氣于65℃吹干。用25mL純水溶解吹干后的殘渣。加0.4mol/LKOH和0.01mol/LHCL調(diào)節(jié)pH至6.6~6.8。b) 除鹽:離心管以3000rpm離心5min,轉(zhuǎn)移出上清液于100mL茄型瓶中,于65℃,25rpm旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干。再加入10mL無水甲醇分兩次溶解瓶中殘渣。后轉(zhuǎn)移至另一50mL離心管。氮吹至5mL以下,渦旋溶解管壁有機物后,以4000rpm離心5min,除鹽。再將上清液轉(zhuǎn)移到5mL衍生瓶中并加入100μg戊五醇(1mg/mL水溶液,100μL),于40℃氮氣吹干。3、標準樣品制備:同時準備3個標準樣品。另取衍生瓶中加入100μL混標(1mg/mL的氨基葡萄糖、氨基半乳糖、氨基甘露糖,0.5mg/mL胞壁酸),100μgN-甲基氨基葡萄糖(1mg/mL水溶液,100μL),100μg戊五醇(1mg/mL水溶液,100μL),輕輕搖勻后,與樣品衍生瓶一起吹干。4、衍生:a) 向吹干的樣品和標準樣品的衍生瓶中加入300μL衍生試劑(稱取鹽酸羥胺320mg,4-二甲基氨基吡啶400mg,用吡啶:甲醇=4:1(v:v)溶液溶解稀釋至10ml)后蓋緊。渦旋30s混勻。b) 在80℃水浴35min,每5min震蕩一次。冷卻至室溫后加入1mL醋酐,渦旋30s混勻后,在80℃水浴25min,每5min震蕩一次。衍生管冷卻至室溫后加入1.5mL二氯甲烷,渦旋30s混勻。5、衍生物凈化:a) 往衍生管中加入1mL1mol/LHCL(取6 mol/L鹽酸約17mL,...
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發(fā)布時間: 2024 - 07 - 01
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原名:Conversion of SIC to SOC enhances soil carbon sequestration and soil structural stability in alpine ecosystems of the Qinghai-Tibet Plateau.譯名:無機碳(SIC)向有機碳(SOC)的轉(zhuǎn)化增強了青藏高原高寒生態(tài)系統(tǒng)的土壤固存和土壤結構穩(wěn)定性。期刊:Soil Biology and BiochemistryIF:9.7發(fā)表日期:2024.8(網(wǎng)絡首發(fā)2024.5)第一作者:馬云橋 青海大學高原生態(tài)與農(nóng)業(yè)國家重點實驗室(李希來課題組)一、背景陸地生態(tài)系統(tǒng)儲存了大量的有機碳(SOC)和無機碳(SIC),土壤有機碳和土壤無機碳由非生物和微生物因素驅(qū)動具有潛在動態(tài)相互關系,對土壤結構和固碳有重要影響(圖1)。同時青藏高原約占國土面積的五分之一,是我國巨大的碳庫,因此對該區(qū)域生物和非生物因子介導的土壤有機碳和無機碳動態(tài)轉(zhuǎn)化過程和機制研究顯得尤為重要。圖1 微生物驅(qū)動的有機碳和無機碳周轉(zhuǎn)關系示意圖二、科學問題(1)評估不同空間尺度下不同植被類型中聚集體的組成和穩(wěn)定性;(2)量化SOC、MBC、DOC、SIC和碳水解酶酶活性(α-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶)的分布,以及不同植被類型不同土壤團聚體中細菌和真菌群落的組成和多樣性;(3)分析調(diào)控團聚體內(nèi)SOC和SIC動態(tài)轉(zhuǎn)化的主要生物和非生物因子,以約束土壤團聚體形成與土壤碳庫動態(tài)轉(zhuǎn)化的關系。三、材料與方法(1)研究地點位于中國青海省河南-蒙古自治縣(北緯34°05′-34°56′,東經(jīng)100°53′-102°16′),海拔范圍3400-4200米。(2)MS代表高寒草甸陽坡,SS代表高寒草甸陰坡,WR代表河濱濕地。每種地形的優(yōu)勢植物機水汽條件有所不同(表1)。(3)設置樣地并用5cm土鉆取土,并將土壤分成不同粒徑(圖2)。(4)測定指標:pH、SWC、STC、DOC、SOC、SIC、MBC、AG、BG、16s rRNA、ITS。表1 不同地形基本特征圖2 樣地和采樣示意圖四、結果(1)坡向和坡位對土壤團聚體分布和穩(wěn)定性有顯著影響(p2 mm)主要向(2 mm)主要向2 ~ 0.053 mm粒徑轉(zhuǎn)移,這導致陽坡和陰坡的MWD由上至下逐漸減小,但均顯著高于濱江(圖3)。圖3青藏高原MS、WR和SS上、中、底位置土壤團聚體分布(a)和團聚體平均重徑(b)(2)土壤的生物和非生物性質(zhì)隨坡向、坡位和團聚體粒徑的變化而變化(圖4)。圖4 青藏高原MS、...
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發(fā)布時間: 2024 - 06 - 17
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文獻解讀原 名:Saline-alkali land reclamation boosts topsoil carbon storage by preferentially accumulating plant-derived carbon譯 名:鹽堿地復墾通過優(yōu)先積累植物源碳來提高表層土壤碳儲量期 刊:Science BulletinIF:18.9發(fā)表日期:2024.5.18第一作者:Lin Chen01摘要鹽堿地是應對全球氣候變化和保障糧食安全的重要耕地儲備資源,部分原因是它可以儲存大量的碳(C)。目前尚不清楚鹽堿土地復墾(將鹽堿土地轉(zhuǎn)化為耕地)如何影響土壤碳儲存。本研究結果表明,與鹽堿地相比,鹽堿地復墾顯著增加了植物來源的碳積累和植物來源的碳與微生物來源的碳比率,導致植物源碳成為SOC儲量的主要貢獻者,POC封存和MAOC封存分別與鹽堿復墾引起的植物和微生物來源的碳積累密切相關,即鹽堿地復墾通過優(yōu)先促進植物來源的碳積累來增加表層土壤中的碳儲存量。02引言土壤鹽堿化使全球土壤(0-30cm)SOC儲量減少了3.47t ha?1。利用土壤修復技術可以有效地逆轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,微生物殘體(特別是真菌殘體)優(yōu)先聚集土壤的POC部分。植物和微生物源碳與POC和MAOC含量之間的關系以及植物和微生物來源的碳對鹽堿條件下SOC儲存的貢獻知之甚少。兩個公認的生物標志物(木質(zhì)素酚和氨基糖)已被廣泛用于估計植物衍生木質(zhì)素殘體和微生物殘體對SOC庫的貢獻。因此,我們分別使用木質(zhì)素酚和氨基糖作為植物和微生物殘體碳的表征。本研究的目的是(i)量化鹽堿土地復墾對表層土壤碳儲量的影響,確定影響碳儲量的關鍵因素;(ii)評估植物和微生物來源的碳與POC和MAOC池之間的關系,以及植物和微生物來源的碳對中國主要鹽堿區(qū)SOC儲存的貢獻。鹽堿地復墾對中國主要鹽堿區(qū)表層土壤碳儲量的影響示意圖。每個餅圖的大小與土壤有機碳(SOC)密度成正比,“other”表示土壤有機碳分異過程中流失的土壤碳。箭頭表示碳的分配和積累過程,每個箭頭的大小反映了過程的強度。鹽堿地復墾(1)對土壤無機碳(SIC)儲量的影響不一致,主要是通過引起有機碳積累來增加土壤中碳的儲量;(2)減少植物源碳的微生物轉(zhuǎn)化,導致植物源碳成為有機碳儲存的主要貢獻者;(3)通過促進植物源碳和微生物源碳的積累,增加顆粒有機碳(POC)和礦物結合有機碳(MAOC)庫。03主要結果1. 土壤無機碳密度和有機碳密度栽培土壤和鹽堿土壤的SIC密度差異不一致。松嫩平原栽培土壤的SIC密度低于鹽堿土壤,河...
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發(fā)布時間: 2024 - 05 - 20
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文獻解讀原名:Grazing exclusion increases soil organic C through microbial necromass of root-derived C as traced by 13C labelling photosynthate譯名:通過13C標記光合產(chǎn)物的追蹤,禁牧通過根源碳的微生物殘體增加了土壤有機碳期刊:Biology and Fertility of SoilsIF:6.5/Q1發(fā)表日期:5 March 2024第一作者:瞿晴01摘要背景:草原儲存了大量的碳,然而,禁牧后土壤碳固存的潛在機制尚不清楚。本研究旨在闡明溫帶草原在長期禁牧后(~40年) ,植物和微生物殘體對土壤有機碳(SOC)貢獻的驅(qū)動因素。方法:現(xiàn)場進行了13C-CO2原位標記實驗,并結合生物標記物追蹤植物-土壤系統(tǒng)中的13C,以評估植物對土壤的碳輸入。結果:長期禁牧提高了植物和土壤碳庫包括地上生物量、地下生物量、微生物生物量和殘體;且禁牧草地新輸入光合碳在植物和土壤系統(tǒng)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。新輸入的光合碳在土壤和微生物量中的分配量與根系中光合碳的分配量呈正相關關系。與放牧相比,禁牧提高了草地土壤有機碳含量約2倍,但木質(zhì)素酚對土壤有機碳的貢獻甚微(0.8%),而真菌殘體碳的積累是導致土壤有機碳含量增加的主要因素。結論:受礦物顆粒保護的微生物殘體碳是導致禁牧草地土壤有機碳含量高于放牧草地的主要因素??傊敛粌H增加了地上生物量,也增加根系生物量和根際沉積,導致微生物生物量和殘體的形成,在礦物基質(zhì)的保護作用在土壤中長期穩(wěn)定存在。禁牧條件下,微生物殘體特別是真菌殘體對SOC的積累貢獻大于木質(zhì)素酚。02主要結果圖1 放牧和禁牧樣地地植物-土壤-微生物系統(tǒng)的碳儲量。(a)地上部分碳庫;(b)根碳庫;(c)土壤有機碳庫(0?25cm)和(d)微生物生物量碳(MBC)。圖2 所有采集日期下,在放牧和禁牧草地上進行脈沖追蹤試驗的植物和土壤系統(tǒng)中13C標記圖。(a)地上部分的13C標記;(b)根中的13C標記;(c) 13C標記土壤(d)土壤中13C標記的CO2放。圖3 放牧和禁牧草地根系中13C標記的回歸方程。(a)土壤13C標記和(b)微生物生物量C圖4 放牧和禁牧草地中木質(zhì)素酚和微生物殘體碳的特征。(a)木質(zhì)素酚的含量;(b)微生物殘體碳的含量;(c)香草酸與香蘭素的比值(Ad:Al)V,丁香酸與丁香醛的比值(Ad:Al)S,細菌殘體碳與真菌殘體碳的比值(B/F)。圖5 放牧和禁牧草地的微生物群落組成。(a)放牧和禁牧...
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