文、图/广州日报新花城记者:黄岚 通讯员:华植宣
来源:广州日报(2024年12月17日)
记者近日获悉,中国科学院华南植物园在土壤微生物固氮机理研究方面获新进展,相关结果已发表在微生物学会期刊《微生物系统》和地球物理学会期刊《地球物理研究通讯》上。
生物固氮是陆地生态系统重要的氮源。过去很多研究认为生物固氮速率受到氮添加的抑制,但是越来越多的研究发现氮输入对森林土壤微生物固氮的影响并不总是负面的,而富氮环境下微生物固氮的驱动机制仍然不清楚。研究表明,微生物固氮是典型的耗能反应,土壤活性有机碳可能是固氮菌潜在的能量来源,因此深入探索不同来源的碳输入如何影响氮添加对土壤微生物固氮的影响将有助于理解土壤固氮的驱动机理。
短期低氮和长期高氮处理对森林土壤固氮菌群落的影响机制
中国科学院华南植物园生态系统管理研究组依托广东省鼎湖山、石门台和河南省鸡公山等多个森林氮添加试验平台,对比森林土壤固氮菌群落对短期低氮和长期高氮处理的响应,发现不同氮处理方式降低了固氮速率,但仅有短期低氮处理降低了固氮菌群落丰度指数。结果表明,在长期高氮富集环境下,土壤固氮菌可以通过调整群落组成从而在一定程度上维持生物固氮。
为了进一步理解高氮富集环境下土壤维持固氮的驱动机制,研究团队依托广东省鹤山森林长期氮添加试验平台,采集了长期施加氮处理的土壤进行室内碳源添加模拟实验,对比了植物和微生物源可利用碳对土壤微生物固氮的影响和机制。研究发现,植物源和微生物源碳的添加均显著提高了土壤固氮酶活性,但微生物源碳的促进作用更强烈。
氮添加环境下碳源输入对森林土壤微生物固氮的驱动机制
研究人员表示,长期施氮环境下,碳输入比氮输入对土壤微生物固氮速率的影响更大,而且土壤氮含量较高的豆科森林土壤固氮酶活性对碳添加的响应速度比非豆科森林更快。“碳输入提供能量是驱动土壤微生物固氮的直接原因。”
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中国科学院院士朱永官带领一群“土壤高级玩家”,一同创作出了本部集科学性、趣味性和前瞻性于一体的科普著作——《鲜活的土壤》,以科研者的视角和深入浅出的笔触,向大众讲述了土壤的本质、功能、土壤污染问题以及由此带来的粮食安全问题等人们关心和感兴趣的话题。
书中不仅涵盖了土壤的形成、分类、功能等基础内容,还深入探讨了土壤与生态环境、人类健康、文明演变进程等方面的紧密联系。用丰富的科研数据与成果揭示了土壤作为农业生产之基、生态系统之本的不可替代作用,更强调了在当前全球环境变化与资源约束加剧的背景下,科学合理地利用土地资源,对于维护国家粮食安全、促进生态平衡、实现经济社会可持续发展乃至推动人与自然和谐共生的战略价值。
《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》由联合国粮农组织 / 国际原子能机构粮食和农业核技术联合中心水土管理和作物营养科专家穆罕默德·扎曼、李恒所著。著者长期致力于改善土壤、水资源与肥料管理的生产实践,为促进国际社会农业积极适应气候变化做出了贡献。
该书回顾了全球土壤盐渍化的历史和治理成败经验,旨在制定盐度和钠化度的评估技术规程,完善盐渍化土壤的缓解和适应措施,创新和推进核技术和同位素技术等的应用,为可持续地利用盐碱地提供可行性方案。该书具有先进性、指导性和实用性,能够切实解决生物盐碱农业所遇到的实际问题。该书可为进行景观和农田土壤盐渍化评估和诊断,利用核技术和同位素技术制定边际土壤可持续利用战略的技术研究人员、一线管理人员提供参考和借鉴。
康绍忠院士序|《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》出版发行
张佳宝院士序|《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》出版发行
Rainer Horn 博士,德国基尔大学教授,世界著名土壤物理学家。现任中-欧土地和土壤合作专家组委员,曾任世界土壤联合会(IUSS)主席,IUSS土壤物理委员会、土壤技术委员会以及第三工作组主席、土壤耕作研究组织主席、德国土壤学会主席等土壤学术组织重要职位。Horn教授在不饱和土壤力学理论创新和应用、土壤物理多尺度过程、土壤力学与水力学、物理化学和生物学等多学科交叉研究等方面取得巨大成就,并成功应用于指导固废处理、地质工程安全以及电缆地下埋藏等社会经济多方面。发表100余篇期刊论文,数十部土壤学专著以及数百篇技术报告,荣获美国土壤学会、美国农学会会士,罗马尼亚、波兰、德国土壤学会以及国际土壤耕作研究组织等学术团体先后授予Horn教授荣誉会员称号。
该书由赵英博士和张斌博士组织,邀请了诸多从事土壤物理研究的中青年工作者共同翻译。他们花费很大精力把该教材引进国内,可使更多的科研人员系统了解土壤物理学,对推动我国土壤物理学的发展意义重大。
邵明安院士序|《土壤物理学精要——过程、功能、结构和力学导论》
《土壤物理学精要——过程、功能、结构和力学导论》出版—赵其国院士序
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