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土壤生物多样性与微量气体(CO2、CH4、N2O)代谢 总被引:14,自引:2,他引:12
土壤生物是重要的基因库 ,土壤生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分。土壤生物是C、N地球化学过程 (土壤库 )的驱动者 ,调控微量气体代谢。在微量气体代谢中 ,土壤微生物具有直接的作用。真菌、CH4 生成菌、CH4 氧化菌、硝化菌以及反硝化菌等是调控微量气体代谢的关键生态功能类群。由于相对大的体积和强大的酶化学分解作用 ,真菌通常主导枯枝落叶的分解活动。“通气—厌气”界面是微生物群落的活跃区域 ,易发生微量气体代谢。“有机—无机”过渡层、水生植物根际区、土壤动物肠道系统是典型的微量气体代谢界面。土壤动物对微量气体代谢的作用通常为前期的和间接的 ,并且又是重要的。节肢动物 (白蚁 )和环节动物 (蚯蚓 )是分别代谢CH4 和N2 O的两个关键性生态功能类群。在研究土壤生物多样性及其对微量气体代谢的作用方面 ,由于土壤生态系统的复杂性 ,需综合传统微生物实验技术与现代同位素技术和分子生物学技术。我国缺乏研究土壤生物多样性及其对微量气体代谢影响的实质性工作 ,有必要开展这方面的研究。 相似文献
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近年来,越来越多的学者关注外来植物入侵对土壤生态功能的影响效应及其相应反馈机制的探索与研究,然而本地原生土壤生物群落对不同入侵程度下的外来植物种以及本地原生植物种之间是否存在消耗差异却尚不明了.通过等足目潮虫的选择性喂养试验来测试10个本地种、5个非入侵性外来种和5个强入侵性外来种之间的适口性差异,试图求证外来植物的入侵性是否与植物落叶被消耗率呈现必然联系.数据分析结果显示潮虫对本地种、非入侵性外来种和入侵性外来种的消耗并无显著差异;而潮虫对不同生活型下木本植物的取食却存在显著差异,即灌木消耗率显著高于乔木.其次,通过植物初始性状指标(包括木质素、纤维素、半纤维素、碳、氮含量)与相应消耗率的相关比较,消耗量总体上与植物凋落物的氮含量呈正相关关系(R2 =0.358).由此,研究结论强调植物落叶的降解速率并不一定与植物入侵性或入侵阶段呈绝对相互关连,但是氮含量,抑或各种形式的植物氮元素成分都可能在一定程度上参与并影响着外来植物的入侵进程. 相似文献
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全球变暖背景下物种多样性和生物量的空间变化格局及其对温度升高的响应是生态学研究的热点内容,是探究群落稳定性响应全球变暖的关键。物种分布是多个生态过程相互作用的产物,温度升高通过改变群落关键种的作用影响物种多样性,从而改变群落稳定性。关于草地群落稳定性对全球变暖的响应过程,国内外学者的相关研究存在很大差异。该文作者结合自己研究团队在青藏高原和黄土高原的研究成果,对近年来国内外有关草地群落物种多样性和生物量的空间变化格局及其对温度升高的响应、以及二者的相互作用关系等方面的研究进展进行了综述,并提出了草地群落稳定性对全球变暖响应研究的重点方向。 相似文献
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土壤生态学的理论体系及其研究领域 总被引:6,自引:0,他引:6
1 前 言从土壤生态学 (SoilEcology)思想的萌芽[1] 到Prasolov第一次提出“土壤生态学 ( pedecology)”[2 ]这一术语以来 ,土壤生态学经历了一个较长的奠定和发展时期。 2 0世纪 5 0年代至 70年代 ,国内外一些学者相继出版和发表了土壤生态学的专著和论文[3~ 8] ,标志着它已成为一门独立的学科。但这些工作停留在土壤生物生态学的水平上。 2 0世纪 80年代以来 ,由于经典土壤学和生态学等在解决生产实践和一系列生态环境问题中遇到的困难及生态系统方法论在土壤生态学中的应用 ,才倍受重视 ,突破了土壤生物… 相似文献
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探明土壤生物多营养级相互作用是了解生态功能调控机制的核心。本研究通过调控土壤线虫的典型功能团的完全交互设计(食微线虫有无、植食线虫有无、捕杂食线虫有无)探索了线虫功能团对水稻(Oryza sativa)生长及褐飞虱(Nilaparvata lugens)数量的影响。结果表明, 与不接种线虫相比, 植食线虫显著增加水稻根系生物量(P < 0.05), 显著增加其茎叶总酚含量(P < 0.05); 单独的食微线虫增加了褐飞虱数量(P < 0.05), 但显著降低水稻根系生物量(P < 0.05); 捕杂食线虫促进水稻茎叶生长, 降低了褐飞虱数量; 当食微、植食和捕杂食线虫同时存在时, 植物茎叶及根系总酚含量均处于较高水平, 暗示其抗虫潜力更强。总之, 处于较高营养级的捕杂食线虫能够通过调控植食和食微线虫的数量, 提高植物的防御能力, 暗示土壤生物调控措施在植物地上部病原物防控方面有重要的前景。 相似文献
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土壤生物多样性对植物利用营养物质和水分的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
土壤生物多样性影响土壤营养物质和水等自然资源的有效利用是农业生态系统的重要功能.有证据表明土壤微生物多样性可提高土壤营养物质和水的利用率.土壤动物对土壤营养物质和水的有效利用也产生了明显的影响,它主要是通过促进营养物质的转化和改善土壤水渗透率而间接实现的.从已有文献的报道来看,单从某一个方面来研究土壤生物多样性对土壤营养物质和水的有效利用的影响并不能全面地反应它们之间相互作用的规律.因此未来的研究应当把土壤生物多样性、土壤营养物质和水的供给与植物生物多样性、植物营养物质和水的利用率结合起来,这样才有可能从理论上对土壤生物多样性与营养物质和水的利用之间的关系有更加深刻的认识并运用到实践中. 相似文献
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土壤生物与可持续农业研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
农业的可持续发展是人类文明持续繁荣的重要保障。从原始农业到工业化农业的发展历程,是"自然力"不断削弱,"人为调控力"不断加强的过程。新兴的可持续农业,则希望将人为调控和自然过程协调融合,建立近自然的高效的现代农业体系。但是,面对土壤生物极高的多样性、生物和非生物过程的复杂互作及其高度的时空异质性,基于还原论的传统科学研究方法探究地下生态系统的"自然过程"困难重重。人为管理措施对农田生态过程调控的针对性和调控效果受到极大限制。尽管如此,土壤生物在生态系统服务中的作用已在世界范围内得到空前重视。如何充分发挥土壤生物在可持续农业中的作用,已成为现代农业研究领域的重要突破口。简述了土壤生物与可持续农业研究的学科发展历史,总结了农业管理措施对土壤生物及土壤食物网特征的影响,突出了土壤生物群落在可持续农业模式中土壤结构改善、土壤肥力提高和化肥农药减施等方面的积极作用;最后探讨了当前的研究难点和未来的研究方向,并对如何充分发挥土壤生物在现代农业中的贡献进行了初步的思考。认为:土壤有机质,土壤结构和土壤食物网以及三者的内在联系是可持续农业研究的关键。土壤有机质管理是调控土壤结构、土壤食物网及生态系统生产力的重要支点,但也是可持续农业模式不确定性的重要来源。基于同位素示踪等整体性分析方法,开展典型农田生态系统土壤食物网特征及其生态功能的系统研究,揭示农业模式、土壤食物网特征及生态系统生产力的关键联系,是充分发挥土壤生物在可持续农业中的积极作用的基础。 相似文献
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一种从土壤生物结皮中有效提取DNA的方法 总被引:2,自引:0,他引:2
在干旱、半干旱地区稀疏的高等植被间,常有一层生物土壤结皮。这些生物结皮主要是藻类、地衣、苔藓等隐花植物与土壤颗粒结合在一起形成的,它们的形成对土壤的稳定、增肥和保水有明显的作用,因而,已成为当今荒漠化治理中新的研究热点之一[1]。藻类,尤其蓝藻,是生物结皮形成的先锋生物,对结皮的早期稳定有不可替代的重要功效[2]。但传统的土壤蓝藻鉴定需要经过室内模拟培养,甚至分离纯化后才可进行,而一般的模拟条件很难满足所有种类萌发或生长的要求[3],因而这种传统方法只能培养出土壤中的部分蓝藻,反映出的种类多样性远远低于土壤中的真实… 相似文献
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土壤有机碳稳定机制研究进展 总被引:64,自引:7,他引:57
土壤有机碳的增加不仅有助于农业可持续发展,而且对缓解温室气体增加和全球气候变化等也具有重要意义。土壤有机碳的稳定机制决定着土壤固定和储备有机碳的能力,对有机碳稳定机制的研究,将为政府制定有效的温室气体减排措施提供依据。土壤有机碳的稳定机制主要包括:(1)有机碳的难降解性;(2)金属氧化物和粘土矿物与有机碳的相互作用;(3)土壤团聚体的物理保护导致的生物与有机碳空间隔离;(4)土壤生物学机制,主要指土壤生物自身对有机碳稳定性的直接贡献。至今,有机碳稳定性的主导机制尚不清楚,但影响因素与生态系统类型、土壤类型、土层深度、土壤管理措施、土壤生物活性及群落组成等有关。作者建议今后研究有机碳稳定性机制时,应同时考虑上述4种机制的综合作用,并加强探索土壤生物的贡献。 相似文献
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