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土壤微生物 碳 泵概念体系2.0 被引量：1 2024年 微生物 在陆地生态系统元素循环中扮演着关键角色,对土壤健康、粮食安全和全球气候变化发挥着重要的调节作用。土壤微生物 同化代谢产物对土壤碳 储存与有机质维持的贡献不容忽视。近年来,以微生物 代谢和死亡残体生成过程为核心提出的土壤微生物 碳 泵概念体系得到了广泛关注,它主要描述了以土壤异养微生物 代谢为驱动的土壤有机碳 形成和稳定化过程,是目前陆地生态系统碳 固存的重要机制体系与研究热点。本文对该体系的研究进展进行了梳理,并提出了引入自养微生物 固碳 通道与结合土壤矿物碳 泵概念的土壤微生物 碳 泵概念体系2.0,以期丰富和完善现有的微生物 介导的陆地生态系统土壤碳 循环与固持机制,为实现我国“双碳 ”目标提供理论支撑。关键词：自养微生物 碳循环 氮添加土壤微生物 群落结构影响微生物 碳 利用效率 2024年 碳 循环过程的影响不容忽视。微生物 碳 利用效率(CUE)是指微生物 将吸收的碳 转化为生物 量碳 的效率,高微生物 CUE意味着高土壤有机碳 存储潜力。因此,探究N沉降背景下微生物 CUE的变化将有助于进一步认识陆地生态系统土壤碳 存储的变化。然而,目前关于N沉降下微生物 群落结构的变化如何影响微生物 CUE鲜有报道。在福建省泉州市戴云山国家级自然保护区的罗浮栲林通过N添加模拟N沉降。实验共包括三个N添加处理:对照(CT,+0 kg hm^(-2)a^(-1))、低氮(LN,+40 kg hm^(-2)a^(-1))和高氮(HN,+80 kg hm^(-2)a^(-1))。测定不同处理土壤基本理化性质、微生物 生物 量、酶活性和CUE,并使用高通量测序对微生物 群落结构和多样性进行测定。结果表明,N添加显著影响微生物 CUE,随着N添加水平的增加,CUE逐渐增加;相反,土壤pH、可提取有机碳 (EOC)和微生物 生物 量碳 (MBC)均呈现下降趋势。N添加对土壤微生物 群落α多样性总体上无显著影响。非度量多维度尺度(NMDS)分析表明,N添加显著改变了微生物 的群落结构。尤其对于真菌而言,不同N添加处理的真菌群落明显分开为三簇。微生物 CUE分别与土壤pH、EOC和真菌NMDS1呈显著的负相关关系,与矿质氮含量呈现显著正相关关系。随机森林分析表明,N添加下影响微生物 CUE的类群主要是富营养菌(如变形菌门和子囊菌门)。研究表明N添加下,微生物 CUE不仅受土壤养分有效性和pH的调控,同时还受土壤微生物 群落结构的影响。未来进一步探究N添加下土壤微生物 关键类群的变化可能有助于揭示森林生态系统碳 存储过程。关键词：微生物群落结构 外源有机物料性质对黑土农田土壤微生物 碳 组分的影响 2024年 微生物 碳 组分的变化规律及其对土壤有机碳 的贡献,明确东北黑土农田固碳 的微生物 过程,为黑土培肥和可持续发展提供理论支持。【方法】采用室内培养方法,供试黑土采自黑龙江省克山试验站的典型黑土农田,供试有机物料包括玉米秸秆(S)、生物 炭(B)、水溶性有机肥(D),各有机物料均设3个施用量水平(低量、中量和高量),并以施化肥(F)和不施肥(CK)为对照,共计11个处理。在培养开始后的第5、15、30、60、105天分别采样,测定土壤有机碳 (SOC)含量、微生物 生物 量碳 (MBC)含量、细菌生物 量(Ba)、真菌生物 量(Fu)和微生物 残体碳 (MRC)含量。细菌与真菌生物 量以其特征磷脂脂肪酸含量表征,微生物 残体碳 由不同土壤氨基糖含量表征的细菌与真菌残体量转换计算。【结果】与CK和F处理相比,3类有机物料输入均增加了土壤SOC、MBC和MRC含量,提升了MRC对SOC的贡献(MRC/SOC)。土壤MBC和MRC含量随秸秆和生物 炭施用量的增加而提升,随水溶性有机肥施用量的增加而下降。在105天培养期内,所有处理MBC、MRC峰值均出现在培养第30、60天,3个有机物料分别以S3、B3和D1的提升效果最大。与CK相比,培养105天时S3、B3和D1处理的MBC分别提高了39.1%、8.2%和28.9%,真菌残体碳 (FRC)含量分别提高了47.9%、43.5%和58.1%,S3和D1处理的细菌残体碳 (BRC)含量分别提高了18.5%和16.5%。9个有机物料C/N和全氮(TN)含量与微生物 碳 组分的回归分析发现,有机物料C/N低于29.89、28.57时,分别与培养105天的MBC和BRC呈正相关关系,高于该阈值时呈负相关关系(P<0.05);有机物料TN含量低于0.18、0.11 g/kg时,分别与MBC和FRC呈正相关关系(P<0.05),超过该阈值时呈负相关关系(P<0.05),而BRC始终与有机物料TN含量呈正相关关系(P<0.05)。在9个有机物料处理中,MBC占SOC的比例为3.8%~9.4%,MRC占SOC的比例则关键词：东北黑土 微生物生物量碳 液态有机肥对‘凤丹’牡丹脂肪酸、土壤有机碳 含量及微生物 碳 利用的影响 2024年 碳 组分及微生物 功能多样性的影响。结果表明,‘凤丹’中共检测到15种脂肪酸,包含8种饱和脂肪酸(C10∶0、C12∶0、C14∶0、C16∶0、C18∶0、C20∶0、C22∶0、C24∶0)、4种单不饱和脂肪酸(C14∶1、C16∶1、C18∶1、C20∶1)以及3种多不饱和脂肪酸(C18∶2、C18∶3n3、C20∶5n3),其中L1处理的亚油酸与α-亚麻酸含量最高,较其他处理分别提高0.532~8.040个、0.956~8.431个百分点。液态有机肥处理提高了籽粒脂肪酸、土壤碳 含量及土壤微生物 碳 利用效率与能力;且L1处理下土壤总有机碳 (SOC)和活性有机碳 组分(MBC、DOC、ROC)含量、平均颜色变化率、6种微生物 碳 源类型利用强度及香农指数均具有较大值。冗余分析表明,土壤有机碳 指标(SOC、MBC、DOC、ROC)与6种微生物 碳 源类型均呈正相关。综上,施用牛羊粪提取物液态有机肥可有效提高土壤总有机碳 和活性有机碳 含量及微生物 碳 利用效率,促进α-亚麻酸与亚油酸为主的脂肪酸合成,是种植油用牡丹的最优液态肥。关键词：脂肪酸组分 土壤有机碳 化肥减量配施不同有机肥的植烟土壤-微生物 碳 氮磷生态化学计量特征 2024年 微生物 生物 量碳 氮磷及其生态化学计量特征,明确农田生态系统生产力与养分供应之间的平衡效应,对促进云南高原特色农业产业的高效绿色发展具有重要意义。本研究以连续9年的植烟土壤为对象,进行长期定位施肥试验。试验设不施肥(CK)、当地常规推荐施肥(100%化肥,CF-1)、化肥减量20%(CF-2)、化肥减量20%配施有机肥(OF)和化肥减量20%配施生物 有机肥(BF)处理。分析比较植烟土壤微生物 生物 量碳 氮磷及生态化学计量比,探讨其化学计量内稳性指数。结果表明,与常规推荐施肥处理相比(CF-1),化肥减量20%配施有机肥处理(OF)和配施生物 有机肥处理(BF)均显著提高土壤碳 氮磷含量及微生物 生物 量碳 氮磷,且土壤C∶N、C∶P、N∶P和微生物 生物 量C∶N、C∶P、N∶P呈降低趋势。回归分析表明,微生物 生物 量C、N、P、C∶N和N∶P的内稳性指数1/H均≥0.75,具有敏感型特征。冗余分析表明,植烟土壤微生物 生物 量C、N、P与土壤C、N、P含量呈显著或极显著正相关,微生物 生物 量C∶N、C∶P与土壤C、N、P含量呈极显著或显著负相关,表明化肥减量配施不同有机肥对植烟土壤C、N、P的改变直接导致微生物 生物 量C、N、P化学计量比的改变。综上所述,连续化肥减量20%配施不同有机肥能不同程度提高植烟土壤养分含量,对于维持土壤碳 氮磷及微生物 生物 量碳 氮磷化学计量平衡、提高土壤肥力具有重要作用。关键词：植烟土壤 化肥减量 微生物生物量 不同放牧强度下荒漠草原土壤化学计量失衡与微生物 碳 利用效率的联系 2024年 微生物 生物 量化学计量。研究放牧荒漠草原土壤化学计量不平衡与微生物 碳 利用效率(CUE)的关系,有助于从微生物 视角理解土壤碳 动态。本研究依托2004年建立的内蒙古短花针茅荒漠草原长期放牧实验平台,以围封禁牧为对照,设置重度、中度和轻度放牧处理,测定了土壤有效养分、微生物 生物 量及其获取的相关酶活性,并利用生态化学计量法对土壤微生物 CUE进行计算。结果表明:与对照相比,放牧抑制了土壤微生物 CUE,降幅为1.0%~10.3%;土壤C:N不平衡在中度放牧处理下显著增加20.6%C:P不平衡和N:P不平衡在重度放牧处理分别显著增加20.7%和25.2%,这表明土壤微生物 群落更容易受N、P限制。土壤微生物 群落通过调节元素阈值计量比和胞外酶的产生来维持自身化学计量平衡。结构方程模型结果表明,化学计量不平衡通过改变元素阈值计量比、微生物 生物 量化学计量和酶化学计量间接影响微生物 CUE。关键词：放牧强度 胞外酶活性 微生物 碳 链延长技术转化合成中链脂肪酸研究进展2024年 微生物 碳 链延长(CE)技术以微生物 作为接种物生产中链脂肪酸(MCFAs),是一种新兴转化技术.首先综述微生物 CE技术的原理和过程,着重介绍电子供体氧化过程、逆β氧化(RBO)及脂肪酸生物 合成(FAB)途径.进一步分析影响CE反应的关键因素,包括电子供体和受体、pH值、温度、接种物来源、反应器设计以及运行参数(SRT/HRT).最后详细总结CE性能强化技术的最新研究进展.以微生物 作为CE的接种物,能够生成具有高附加值的MCFAs,且在导体材料、特异性药剂和加电的性能强化以及数学模型、多组学分析等技术的加持下,MCFAs的产率明显提高.CE技术在资源化领域已展现出巨大潜力,未来需要针对性地研究微生物 群落结构及其功能与环境间的相互作用关系,着力开发新的分离提纯技术和工程策略,同时寻找具有可持续性的低廉原料作为电子供体,以实现降低成本的同时提高MCFAs的产率和特异性.微生物 转化生产MCFAs能够补充碳 源,减缓全球气候变暖,为资源化处理提供新的指导思路.关键词：微生物群落 影响因素 资源化 黄帚橐吾不同密度斑块植物、土壤和微生物 碳 氮磷生态化学计量特征 2024年 碳 (C)、氮(N)和磷(P)是生态系统中三种主要的营养元素,它们参与了生态系统的养分循环,在生态系统结构功能维持中起着基础性作用,且生态系统内部的C、N、P循环在植物、土壤和微生物 之间相互转换。为了探究黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)在扩散过程中对草地生态系统养分循环的影响,以黄帚橐吾微斑块为研究对象,根据斑块密度界定6个密度梯度,分别为D0(0株/m~2)、D1(43株/m~2)、D2(99株/m~2)、D3(163株/m~2)、D4(332株/m~2)和D5(621株/m~2),分析了不同密度斑块的草地植物、土壤和土壤微生物 生物 量C、N、P含量及其生态化学计量的变化情况。结果表明,随着黄帚橐吾密度的增大,草地植物群落的C含量呈增加趋势,植物N含量略微上升后显著下降,且当黄帚橐吾密度≥160株/m~2时,植物N含量显著降低,植物P含量呈先降低后升高的趋势,C∶N比呈逐渐上升趋势,C∶P比呈先上升后降低趋势,N∶P比呈先上升后降低趋势;土壤C、N、P含量均呈先增加后降低趋势,其中C含量在D2达到最大值,N含量为D1—D4高于D0和D5,但各斑块差异不显著,P含量为D3显著高于其余斑块,C∶N在D5达到最大值,C∶P在D2达到最大值,土壤N∶P呈略微降低后又有所增加,土壤养分主要受N限制;MBC随着黄帚橐吾密度的增加有降低趋势,而MBN和MBP变化均表现为“N”字型,MBN∶MBP呈先增加后降低趋势。通过相关性分析和RDA分析得到,黄帚橐吾密度与植物C、N、MBN以及MBP显著相关,植物C含量和土壤C含量与MBN呈显著正相关,土壤养分与微生物 量的关系更为密切。关键词：黄帚橐吾 养分循环 新抗微生物 碳 点 碳 点、包含所述碳 点的组合物、涂有所述碳 点的材料和装置、所述医用纳米颗粒、制备所述碳 点、组合物、材料和装置的方法。熏蒸提取法对比测定不同土种中的微生物 碳 含量 2023年 微生物 量调查是土壤生物 调查中的重要工作,其中微生物 量以微生物 碳 含量表征。采用氯仿熏蒸提取法-碳 光谱分析法和重铬酸钾氧化法对比测定土壤中的微生物 碳 含量,对于提取液中的有机碳 含量,碳 光谱分析法的检出限为0.11 mg/L,重铬酸钾氧化法的检出限为1.55 mg/L。在精密度实验中,对于熏蒸后的土样,碳 光谱分析法的RSD为8.8%~9.9%,重铬酸钾氧化法的RSD为7.0%~17.6%。对于未熏蒸处理的土样,两种方法的RSD分别为5.3%~9.3%和9.3%~12.0%。微生物 碳 测试结果与土壤的水分含量相关性显著(p<0.05)。对比两种方法的测定结果,发现熏蒸土样的相对偏差为0.1%~49.4%,未熏蒸土样的相对偏差为0~60.9%,低浓度样品的偏差较大。对于不同土种中微生物 碳 含量的测定,碳 光谱分析法测得结果为146~414μg/g dry soil,重铬酸钾氧化法为131~407μg/g dry soil,两种方法测定结果间无显著差异。结果表明,低浓度样品测定时采用重铬酸钾氧化法造成的误差较大,宜采用碳 光谱分析法,两种方法均能有效测定不同土种中的微生物 碳 含量。关键词：微生物碳 土种
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