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多年冻土区经历了显著的气候变暖,其增温速率为全球平均值的2~4倍。气候变暖引起的冻土融化会导致多年冻土中长期封存的有机质被微生物分解,以CO2等温室气体的形式释放至大气,从而加剧气候变暖。作为剧烈的冻土融化形式,热喀斯特地貌约占北半球多年冻土区面积的20%。热喀斯特地貌形成会改变植被、土壤和水文等过程,可能使热喀斯特区生态系统碳循环对气候变暖的响应与非热喀斯特区形成差异。目前,尚不清楚热喀斯特地貌...
放牧作为全球农业用地中占比最高的土地利用方式,其涉及的土地约占全球农业用地总面积的77%。大量研究表明,放牧活动对于土壤碳循环过程有着不容忽视的影响,适度放牧能够促进土壤碳积累,但过度放牧会造成土地退化,导致严重的土壤碳损失。《联合国防治荒漠化公约》将过度放牧列为导致旱区土地退化的主要驱动因素之一。据估计全球约有2.6亿公顷的土地因过度放牧而发生了不同程度的退化。然而,放牧活动对全球土壤碳储量的影...
全球变暖对土壤碳库的影响已经得到了广泛的研究,但人们关于微生物源和植物源碳对气候变暖的具体响应仍然缺乏了解。为了填补这一知识空白,中国科学院新疆生态与地理研究所沙漠研究团队对142篇论文进行了meta分析,对986项不同碳源对气候变暖的结果进行了综合分析。
土壤有机质富含大量的有机磷素,土壤有机碳的矿化对磷素循环具有重要影响。大气CO2浓度和温度升高改变光合碳向土壤中的输送,刺激土壤微生物活性,加速土壤有机质的分解,可能释放更多的磷(P)进入土壤。然而,关于气候变化条件下有机碳分解与土壤磷矿化的关系仍不清楚。因此,研究气候变化背景下磷素转化的影响以及相关功能微生物过程对应对气候变化的农田土壤健康和养分管理至关重要。
二氧化碳(CO2)是植物进行光合作用制造有机物质的重要原料,大气中CO2浓度升高(eCO2)会导致植物的光合作用增强,提高生产率,这就是指CO2的施肥效应。长期以来,eCO2的施肥效应一直被视为未来全球粮食安全有效保障之一。然而,CO2施肥效应容易受土壤养分胁迫影响。例如前人发现长期高CO2条件下自然生态系统中土壤氮(N)发生明显下降,导致eCO2对植物的施肥效应逐渐下降甚至消失。目前,eCO2对...
2022年8月25日,资源与环境学院土壤矿物与环境化学团队殷辉副教授在极端气候下土壤矿物调控重金属环境行为研究方面取得新进展,相关成果以“Effect and fate of Ni during aging and thermal-induced phyllomanganate-to-tectomanganate transformation”为题在Geochimica et Cosm...
土壤是陆地生态系统最大的碳库,储碳量约为3 000 Pg。气候变化通过影响植物碳源(光合碳)向土壤中的输送,影响土壤有机碳的沉积和矿化。然而,以大气CO2浓度和温度升高为主要特征的气候变化如何影响农田黑土有机碳稳定性尚不明确,开展植物源碳向土壤各个碳库转化的研究对于指导气候变化条件下维持土壤生产力具有重要意义。
气候变化深刻影响农田生态系统养分循环。磷素(P)作为农田生态系统中第二重要的植物营养元素,能够调节作物对气候变化的适应性。因此,研究作物磷吸收和土壤磷动态对气候变化下维持农业生态系统可持续性至关重要。然而,大气CO2浓度和温度升高对作物生长和土壤磷组分的影响,以及相关微生物机制鲜有研究。
全球气候变化(例如增温和干旱加剧等)改变土壤微生物多样性和功能而影响陆地生态系统服务,因此揭示土壤微生物的响应和反馈有助于我们全面认识和预测全球气候变化对陆地生态系统的影响及其未来的变化趋势。全球气候变化对土壤微生物的研究已经开展多年,但多聚焦于局域或者区域尺度。全球尺度的研究能够涵盖多个生态系统,拥有更广的环境梯度范围以及更详尽的数据集,有助于生态多维度的简化和数据信噪比的提高。此外,近期研究越...
全球气候变化(例如增温和干旱加剧等)改变土壤微生物多样性和功能而影响陆地生态系统服务,因此揭示土壤微生物的响应和反馈有助于我们全面认识和预测全球气候变化对陆地生态系统的影响及其未来的变化趋势。全球气候变化对土壤微生物的研究已经开展多年,但多聚焦于局域或者区域尺度。全球尺度的研究能够涵盖多个生态系统,拥有更广的环境梯度范围以及更详尽的数据集,有助于生态多维度的简化和数据信噪比的提高。此外,2022年...
中国科学院西双版纳热带植物园全球变化研究组博士后Zeeshan Mohd在合作导师沙丽清研究员的指导下,与团队成员合作,在哀牢山开展了沿海拔梯度土壤碳排放对气候变暖的响应。该研究选择哀牢山亚热带森林为研究对象,开展了高海拔(H)(2400 m)向中海拔(M)(1900 m)、低海拔(L)(1450 m),中海拔向低海拔的土壤移植实验。
泥炭地作为单位面积碳储量最大的陆地生态系统,其碳收支动态对全球碳-气候变化反馈有着重要影响。若尔盖高原泥炭地处于青藏高原东北缘,是中国重要的泥炭资源分布区,在维持青藏高原生态安全屏障功能中发挥着关键作用。然而,频繁发生的极端干旱事件如何影响高原泥炭地的碳汇功能?植物-土壤胞外酶又如何调控极端干旱对碳排放过程的影响?这些问题还很不明晰。湿地所湿地与气候变化团队通过结合野外控制实验和室内分析,研究了若...
中国科学院华南植物园生态与环境科学研究中心博士研究生牟之建和况露辉在刘占锋研究员的指导下,以鼎湖山海拔梯度(200-950 m)为研究对象,以50 m为采样间隔研究了土壤微生物残体的海拔分布规律和季节变化,及其与环境因子之间的关系。
农田氨挥发是农田氮素的主要损失途径,是构成地球环境“活性氮”问题的重要过程。中国是世界上化肥施用量最高的国家,是全球关注的农田氨挥发热点地区。农田氨挥发受到土壤因素(氮形态、土壤结构、酸碱性等)、气候条件(环境温度、降雨、风速)以及农田管理措施等自然和人为活动的复杂影响与调控。科学评估气候变化下农田氨挥发的时空变化并辨识农田管理措施对氨挥发的减排效应面临极大挑战,这制约着中国活性氮排放减缓潜力的认...
中国科学院东北地理与农业生态研究所土地系统遥感学科组研究人员,通过耦合地面气象观测数据、卫星遥感观测数据和区域气候模式情景模拟的方式,系统评估了吉林西部盐碱地转变为水稻田通过改变地表参数主要是叶面积指数和反照率,进而影响局地气温和相对湿度的效应和生物地球物理机制。

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