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一种基于二氧化碳浓度升高的小麦淀粉含量变化预测方法及系统
本发明公开了一种基于二氧化碳浓度升高的小麦淀粉含量变化预测方法及系统,涉及小麦淀粉含量预测技术领域。设定农田二氧化碳浓度梯度,不同二氧化碳浓度农田对应不同的试验田;基于不同试验田构建植物生理数据库;采用分段Piecewi...
韩雪邓慧泽李迎春黄宏胜张馨月居辉马欣
稻田自养硝化微生物对大气二氧化碳浓度升高的响应机制
2025年
硝化作用(nitrification),即氨氮在有氧条件下氧化成为硝态氮的过程,是陆地生态系统氮循环的一个关键步骤[1].这一过程通常可以分为两步反应:首先,氨氧化细菌(AOB)或氨氧化古菌(AOA)将氨氮氧化成为亚硝态氮;随后亚硝氧化细菌(NOB)将亚硝态氮进一步氧化成为硝态氮.在此过程中,硝化微生物通过氧化还原反应获取能量以维持生命活动.此外,有研究发现了一类全程氨氧化菌(comammox),能够独立完成氨氮经亚硝态氮转化为硝态氮的过程,并从中获取能量[2].在陆地生态系统中,硝化微生物将氨氮氧化为易流失的硝态氮,这不仅改变了植物可利用氮的形式,还对土壤氮素的流失和农业土壤中氮肥的利用效率产生了显著影响.此外,硝化过程还可能通过中间产物的非生物反应和硝化微生物的反硝化作用(nitrifier-denitrification)这两个途径产生温室气体氧化亚氮(N2O),是土壤排放这一温室气体的主要途径之一[3].因此,自养硝化微生物作为硝化作用的主要执行者,在全球氮循环中扮演着至关重要的角色.
张凯杭程磊
关键词:亚硝态氮温室气体氨氧化菌氮循环
二氧化碳浓度升高影响小麦叶片功能及籽粒品质的跨代效应
由于化石燃料的大量使用,大气二氧化碳浓度升高已经成为全球气候变化的主要原因之一,且大气二氧化碳浓度在未来还将持续升高二氧化碳作为作物所能利用的关键分子,其浓度升高对作物生长发育会产生重要影响。已有大量实验探究二氧化碳浓...
李书鑫
关键词:全球气候变化籽粒品质光合能力
基于CENTURY模型的甘肃草地固碳潜力对气候因子和二氧化碳浓度升高的响应被引量:4
2023年
气候变化对草地碳循环的影响日益严峻,研究运用本地参数化后的CENTURY模型和1989—2018年甘肃省77个站点的气象观测数据,选用生产指标净生态系统生产力(NEP)和生态指标土壤有机碳(SOC)为主要研究对象,检验模型适用性、利用统计分析方法和ArcGIS软件分析30年气候数据时空分布格局和气候变化对草地碳循环的影响机制。同时根据IPCC第五次评估报告对气候变化的预测设计了3种气候情境,预估未来气候变化条件下,NEP和SOC的时空变化特征,并与实际情景进行对比分析。结果表明,过去30年年际NEP和SOC整体呈现波动下降的趋势,NEP以每年14.23 gC·m^(-2)·a^(-1)的速度减小,1989—2018年的NEP均大于零,表现为碳汇;SOC以每年55.41 gC·m^(-2)的速度减小,正在逐年流失。温度、降水是影响NEP和SOC的主要因素,NEP与温度显著正相关,与降水有较弱的正相关,SOC与温度显著负相关,与降水有较弱的负相关。在未来气候情景中,气温升高和降水波动增大是导致NEP和SOC变化的主要原因,且CO_(2)浓度加倍时,单独的气温升高会导致NEP显著增加,SOC显著降低;单独的降水波动增大对NEP和SOC的影响不大。在甘肃北方干旱地区,降水成为主要限制因子。
李晓娟张美玲曹瑞红贾晓楠朱美婷罗上学聂雅梅
关键词:NEPSOC
大气二氧化碳浓度升高对农田土壤硝化作用的影响
2022年
浓度二氧化碳(elevated carbon dioxide concentration,eCO_(2))对土壤氮循环的影响已被广泛报道,其中硝化作用在净初级生产力和温室气体排放中起着重要作用。然而,土壤硝化作用和氨氧化微生物对eCO_(2)的响应规律并不确定。为了研究eCO_(2)对农田生态系统中硝化作用的影响及其潜在的微生物学机制,我们进行了一项全球性的meta分析。结果表明,eCO_(2)显著提高了农田土壤硝化潜势(potential nitrification rate,PNR)、氧化亚氮(N_(2)O)排放量和氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)丰度。气候、试验条件、土壤性质和田间管理是调控PNR对eCO_(2)响应的重要因素。PNR的响应与AOB丰度呈显著正相关,而与氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)丰度无显著相关性;AOB丰度对eCO_(2)响应与土壤硝化作用的关系比环境和试验因素以及管理措施的关系更密切。此外,土壤类型和CO_(2)浓度升高幅度也决定着AOB丰度的响应。总之,在农田生态系统中,eCO_(2)通过增加AOB数量来加速土壤硝化过程。
杜颐林梁嘉斌郭心雨罗继鹏刘苑坤牟鲯璃李廷强
关键词:农田土壤AMOA基因META分析硝化作用
稻田生态系统和湖泊沉积物中硝化微生物响应大气二氧化碳浓度升高的机理研究
自工业革命以来,人类化石燃料燃烧、土地利用方式改变等活动导致全球大气二氧化碳(CO2)浓度迅速增加,引发的气候变化对自然和人类系统产生了巨大的风险。为此,包括中国在内世界诸多国家率先提出在本世纪中叶前后实现碳中和目标;陆...
张凯杭
关键词:湿地生态系统硝化作用环境因子
大气二氧化碳浓度升高下丛枝菌根真菌对植物生长发育影响的研究与展望被引量:1
2022年
丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza, AM)真菌,能够与80%以上的陆生高等植物根系形成有益共生体,调控退化生态系统的恢复与重建。文中综述国内外有关AM真菌与二氧化碳(CO2)之间相互作用的主要研究成果,AM真菌共生与CO2之间的相互作用对植物吸收营养物质以及土壤环境的影响,揭示AM真菌调控植物生长与环境修复的微生物机制,并提出当前研究存在的问题及今后研究的建议,展望AM真菌在全球气候变化形式下的研究与应用,旨在为退化生态系统恢复重建提供一个新的理论视角,并为加快AM真菌这一高效生物技术的应用提供帮助。
孙颖盈王欣雨祝晨琳
关键词:丛枝菌根真菌植物生长环境修复生态系统恢复
树木对二氧化碳浓度升高的生理生态响应被引量:1
2021年
大气CO_(2)浓度升高(eCO_(2))及其引发的气候暖化、降水格局改变等,对陆地生态系统服务功能和社会经济可持续发展产生重大影响。树木对eCO_(2)的生理生态响应,将通过改变植被生产力和森林碳汇功能等,在减缓全球eCO_(2)趋势和气候变化中发挥着重要作用。因此,全面理解并准确评估树木生理生态过程对eCO_(2)的响应和反馈,可为应对全球和区域气候变化、进行森林“碳中和”决策等提供科学依据。围绕树木对eCO_(2)的生理生态响应,综述eCO_(2)对树木光合作用、呼吸作用、非结构性碳水化合物分配、叶片性状、树木生长和碳氮交互作用等的影响;然后评述eCO_(2)与氮沉降、增温、干旱等全球变化因子对树木生理生态过程的联合影响;最后提出该领域亟待解决的3个科学问题:加强研究eCO_(2)对树木自养呼吸的影响及其作用机理,探索eCO_(2)背景下树木—微生物—土壤养分的相互作用关系,通过多因子控制实验综合探究eCO_(2)、氮沉降、增温、降水格局改变等对树木生理生态的联合影响。
王兆国王传宽
关键词:全球变化气孔导度碳代谢氮利用
Understorey plant community assemblage of Australian Eucalyptus woodlands under elevated CO_(2)is modulated by water and phosphorus availability
2021年
Aims Given the key functional role of understorey plant communities and the substantial extent of forest cover at the global scale,investigating understorey community responses to elevated CO_(2)(eCO_(2))concentrations,and the role of soil resources in these responses,is important for understanding the ecosystem-level consequences of rising CO_(2)concentrations for forest ecosystems.Here,we evaluated how experimentally manipulating the availabilities of the two most limiting resources in an extremely phosphorus-limited eucalypt woodland in eastern Australia(i.e.water and phosphorus)can modulate the response of the understorey community to eCO_(2)in terms of germination,phenology,cover,community composition and leaf traits.Methods We collected soil containing native soil seed bank to grow experimental understorey plant communities under glasshouse conditions.Important Findings Phosphorus addition increased total plant cover,particularly during the first 4 weeks of growth and under high water conditions,a response driven by the graminoid component of the plant community.However,the treatment differences diminished as the experiment progressed,with all treatments converging at〜80%lant cover after〜11 weeks.In contrast,plant cover was not affected by eCO_(2).Multivariate analyses reflected temporal changes in the composition of plant communities,from pots where bare soil was dominant to high-cover pots dominated by a diverse community.However,both phosphorus addition and the interaction between water availability and CO_(2)affected the temporal trajectory of the plant community during the experiment.eCO_(2)also increased community-level specific leaf area,suggesting that functional adaptation of plant communities to CO_(2)may precede the onset of compositional responses.Given that the response of our seed bank-derived understorey community to CO_(2)developed over time and was mediated by interactions with phosphorus and water availability,our results suggest a limited role of eCO_(2)in shaping plant communities in
Raúl Ochoa-HuesoRani CarrollJuan PiñeiroSally A.Power
盐度及大气二氧化碳浓度升高对土壤镉、砷环境行为的影响
随着全球工业化进程的不断加快,二氧化碳等温室气体排放量逐年攀升,全球气候变暖已成事实。全球温度升高导致海平面上升、土地蒸散速率加快,加剧土壤中的盐分累积。研究表明在气候变化的大背景下,土壤盐度有上升趋势。同时土壤的重金属...
张婧娴
关键词:盐度生物可利用性

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朱建国
作品数:344被引量:3,086H指数:34
供职机构:中国科学院南京土壤研究所
研究主题:FACE 水稻 CO_2浓度 CO2浓度升高 大气CO2浓度升高
谢祖彬
作品数:137被引量:1,716H指数:23
供职机构:中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室
研究主题:镧 CO2浓度升高 水稻 生物质炭 生物炭
郭红岩
作品数:158被引量:609H指数:14
供职机构:南京大学
研究主题:土壤 大气CO2浓度升高 可渗透反应墙 污染地下水 镉
霍宪起
作品数:30被引量:99H指数:6
供职机构:临沂大学
研究主题:猝倒病 松苗猝倒病 湿地松 松苗 生防细菌
马红亮
作品数:118被引量:934H指数:17
供职机构:福建师范大学
研究主题:森林土壤 氮沉降 凋落物 氮 杉木人工林