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氮沉降增加情景下植物-土壤-微生物交互对自然生态系统土壤有机碳的调控研究进展
程淑兰1; 方华军1; 徐梦1; 耿静1; 何舜2; 于光夏2; 曹子铖2
2018
Source Publication生态学报
ISSN1000-0933
Volume038Issue:023Pages:8285
Abstract大气氮沉降增加倾向于促进受氮限制陆地生态系统地上生物量,但是对地下碳过程和土壤碳截存的影响结果迥异,导致陆地生态系统“氮促碳汇”的评估存在很大的不确定性。大气氮沉降输入直接影响微生物活性或间接影响底物质量,改变凋落物和土壤有机质(SOM)的分解速率和分解程度,进而影响土壤有机碳(SOC)的积累与损耗过程。过去相关研究主要集中在土壤碳转化过程和碳储量动态方面,缺乏植物-微生物-SOM交互作用的理解,对土壤碳截存调控的生物化学和微生物学机理尚不清楚。以地下碳循环过程为主线,分别综述了氮沉降增加对植物地下碳分配、SOC激发效应、微生物群落碳代谢过程的影响,深入分析SOM化学稳定性与微生物群落动态的关系。该领域研究的薄弱环节体现在:①增氮倾向于降低根系的生长和周转,对根际沉积碳分配(数量和格局)的影响及驱动因素不明确;②虽然认识到氮素有效性影响土壤激发效应的方向和强度,但是氧化态NO3^-和还原态NH4^+输入对有机质激发效应的差异性影响及潜在机理知之甚少;③微生物碳利用效率(CUE)是微生物群落碳代谢的关键表征,能够很好地解释土壤碳的积累与损耗过程;由于缺乏适宜的测定方法,难以准确量化土壤微生物的CUE及微生物生物量的周转时间;④增氮会抑制土壤真菌群落及其胞外酶活性,对细菌群落组成的影响尚未定论,有关SOM化学质量与土壤微生物群落活性、组成之间的耦合关系尚不清楚。未来研究应基于长期的氮添加控制实验平台,结合碳氧稳定性同位素示踪、有机质化学、分子生物学和宏基因组学等方法,深入分析植物同化碳的地下分配规律、微生物碳代谢和周转、有机质化学结构与功能微生物群落的耦合关系等关键环节。研究将有助于揭示植物-土壤-微生物交互作用对SOC动态的调控机制,完善陆地生态系统碳-氮耦合循环模型,有效降低区域陆地碳汇评估的不确定性,并可为陆地生态系统应对全球变化提供科学依据。
Language英语
Document Type期刊论文
Identifierhttp://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/122985
Collection中国科学院地理科学与资源研究所
Affiliation1.中国科学院地理科学与资源研究所
2.中国科学院大学
First Author Affilication中国科学院地理科学与资源研究所
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GB/T 7714
程淑兰,方华军,徐梦,等. 氮沉降增加情景下植物-土壤-微生物交互对自然生态系统土壤有机碳的调控研究进展[J]. 生态学报,2018,038(023):8285.
APA 程淑兰.,方华军.,徐梦.,耿静.,何舜.,...&曹子铖.(2018).氮沉降增加情景下植物-土壤-微生物交互对自然生态系统土壤有机碳的调控研究进展.生态学报,038(023),8285.
MLA 程淑兰,et al."氮沉降增加情景下植物-土壤-微生物交互对自然生态系统土壤有机碳的调控研究进展".生态学报 038.023(2018):8285.
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