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我国作为世界上最大的农业生产国和温室气体排放国,承诺到2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和(“双碳”战略)。我国农业源温室气体排放约占全国温室气体总排放的14%,国家“双碳”战略给农业源温室气体减排带来很大的挑战。粮食作物生产是农业源温室气体排放的重要贡献源,而目前我国农田土壤平均有机碳固定速率低于全球平均水平。面临“排放高、固碳低”的困境,明确粮食作物生产的碳中和实现路径,对于实现我国“...
202年1月31日,国产高影响力期刊《iMeta》在线发表了南京农业大学资源与环境科学学院沈其荣院士团队最新研究成果《MBPD: A multiple bacterial pathogen detection pipeline for One Health practices》。该研究针对威胁全球一体化健康(One Health)的生物污染物——致病菌,建立了当前最为全面的动物、植物、人畜共患病致...
土壤生物多样性极其复杂,通常少量土壤中就存在数十亿种生物,包括土壤微生物(细菌、真菌和原生生物)以及土壤动物(线虫)等。明确土壤生物多样性地理分布模式仍是一个巨大的挑战。以前的研究使用定性和图形框架等简单分析方法,仅仅包含少数共存物种或整体系统模型,侧重于突发模式但忽略了其潜在机制。著名生态学家James H. Brown等于2004年首次提出了定量评估不同尺度的系统中微生物多样性分布模式的框架,...
城市绿地包括城市森林和草坪,在很多情况下是城市居民与大自然的唯一接触点,健康、可持续的城市绿地生态系统是维持人们健康和活力的基础。城市绿地除了为人们提供娱乐休闲场所,减少噪音和污染,调节水文,缓解气候变化等功能外,还包涵土壤养分循环、植物-土壤互惠关系、植物生产力等在内的多种生态系统功能。生物多样性对生态系统多功能性的贡献已在自然生态系统中得到广泛证实,但在人为扰动频繁的城市绿地生态系统中,地上-...
气候变化如何影响外来植物入侵过程是生态学研究的热点问题之一。气候变化驱动了全球降水格局的改变,并导致全球干湿循环加剧。许多研究表明干旱对外来入侵植物的抑制效应强于本地植物。这可能是外来入侵植物往往具有较高的资源获取能力,从而胁迫耐受性较低导致的。如果该解释成立,那么理论上干旱之后的再湿润事件对外来入侵植物的促进效应要强于本地植物。但是,干旱-再湿润事件如何影响外来植物入侵过程仍缺乏足够论证。另外,...
畜牧业存在为治疗和预防疾病、促进动物生长而滥用抗生素的情况,以至于造成土壤抗生素和抗生素抗性基因(ARGs)污染,这一情况已经引起了各相关领域的广泛关注。大量未被动物吸收的抗生素和ARGs通过牲畜废水灌溉和粪肥施肥排放到土壤中,为耐药细菌提供选择性压力,促进ARGs的传播。在各种抗生素中,氟喹诺酮类由于使用广泛,吸附能力强,在土壤中检测到的浓度较高,构成了较高的环境风险。
根际微生物被认为是植物的第二基因组,与植物的生长和健康密切相关。土壤微生物驱动多种对植物生长至关重要的土壤生态过程(如养分循环),通过调节土壤微生物可以在很大程度上提高植物生产力和可持续性。屏边空竹Cephalostachyum pingbianense是特产于云南南部的一种优良笋用竹,也是已知自然条件下唯一能够四季产笋的珍稀竹种。揭示土壤微生物对屏边空竹出笋的影响,有助于了解屏边空竹四季出笋的生...
砷是土壤中广泛存在的有毒类金属元素。土壤中砷的化学形态众多,不同形态砷毒性迥异。水稻土在淹水还原条件下砷的有效性提高,微生物介导的砷甲基化增强,产生以二甲基砷(DMAs)为主的有机砷化合物。水稻过量积累DMAs会诱发“直穗病”(又称“旱青立病”),影响结实,造成水稻减产。
森林演替进程的种间相互作用与地下反馈机制是恢复生态学亟待解决的关键科学问题,但迄今认知十分匮乏。一般来说,亚高山森林自然恢复过程大致经历草地、灌丛、针阔混交林三个阶段,其中演替后期树苗的成功定居是过渡到顶极生态系统的决定性环节。野外观测证据表明森林和灌丛土壤中的树苗存活率大大高于草地,前人把这一现象归结于光照、温度、水分、土壤养分以及种间资源竞争作用。然而,除了环境因子调控、植物→幼苗直接影响路径...
中国蔗区主要分布于广西、云南、广东和海南等省区,土壤类型以红壤、赤红壤为主,这些土壤通常有机质和养分含量较低,速效磷缺乏尤为明显。施磷是提高土壤磷素养分的有效措施,但同时也会改变土壤微生物群落结构。针对低磷甘蔗土壤,探明不同施肥模式下土壤微生物和磷转化的关系有助于科学调控磷水平从而保证甘蔗的优质高产。
2022年11月10日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所耕地质量保育团队在保护性耕作增碳培肥研究取得重要进展,研究揭示了长期保护性耕作土壤有机碳激发效应的主控因素和微生物调控机制,研究成果有助于对土壤固碳培肥调控机制的理解,也可为区域保护性耕作实践和气候变化应对提供科技支撑。相关研究成果发表在《土壤生物学与生物化学(Soil Biology and Biochemistry)》(IF 8.5...
草地生态系统是我国面积最大的陆地生态系统,约占国土面积的41.7%,且主要分布在我国北方温带地区及青藏高原,具有极其重要的生态功能和生产功能。土壤细菌和真菌在调节草地生态系统功能与服务方面发挥着十分关键的作用。然而,关于土壤细菌和真菌群落(多样性、群落结构、生物量)如何分别驱动生态系统多功能性尚不清楚。
覆膜滴灌是新疆常用的农业节水方法,与传统覆膜漫灌相比,这种方法限制了棉花的根系发育,并可能导致棉花早衰。栖息于植物根际的微生物在生态过程中发挥作用,例如养分循环、竞争或共生;而植物根系结构和形态能够显著影响根际微生物群落的结构和功能。膜下滴灌改变棉花根系特征,但根系如何选择和过滤土壤微生物以及是否对微生物功能造成负面影响尚不清楚。
20222年10月20日,中国科学院城市环境研究所朱永官院士团队孙新研究组在微生物生态学领域期刊ISME Communications发表了题为Spatial assortment of soil organisms supports the size-plasticity hypothesis的研究论文。该论文利用环境DNA方法,系统表征了城市绿地不同体型土壤生物类群(包括细菌、真菌、原生生物、...
2022年10月11日,华中农业大学植物科学技术学院、农业微生物国家重点实验室、湖北洪山实验室PI卢新民课题组整合多年的野外调查和土壤反馈实验,首次提出了昆虫和土壤生物协同促进植物入侵的新假说(Enhanced soil-mediated invasion self-reinforcement upon herbivory hypothesis)。该成果以“Aboveground herbivor...

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