国家自然科学基金(41301275)
- 作品数：4 被引量：48H指数：3
- 相关作者：王久荣袁红朝简燕吴金水葛体达更多>>
- 相关机构：中国科学院亚热带农业生态研究所湖南农业大学中南林业科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学更多>>
- 农田作物同化碳输入与周转的生物地球化学过程被引量：19
- 2016年
- 作物同化碳在"大气-植物-土壤"系统中流通的生物地球化学过程,显著影响全球陆地生态系统碳循环过程。作物同化碳是土壤有机碳的重要来源,与根际环境及作物生长发育有密切联系,但由于其复杂性和多变性,作物生长期内同化碳在土壤中的分配、转化与稳定的机理尚不十分清楚。因此,综述了作物同化碳向土壤碳库输入及其对土壤有机碳库的贡献,在土壤碳库中的分配与转化特征,在土壤中流通的微生物机制以及同化碳在土壤-微生物系统分配、稳定的微观机制。探讨同化碳在地上部-根际-土壤系统中的分配及调节机制,土壤界面同化碳流动过程与土壤微生物多样性形成的关系;提出了在不同生态系统尺度上加强作物同化碳在土壤-作物系统中分配过程的定量研究对于明确陆地生态碳循环过程的重要意义;指出了研究作物同化碳向土壤碳库迁移、分配定量过程与机制的重要性,以及应用显微镜成像技术与同位素示踪技术相结合的纳米二次离子质谱技术、和微生物分子与群落生态相偶联的技术是未来研究作物同化碳生物地球化学特性的有效手段。
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- 关键词：土壤有机碳同位素技术
- 原状土与非原状土对土壤自养微生物碳同化能力的影响
- 2014年
- 自养微生物在土壤中广泛存在,但原状土与非原状土对其CO2同化能力的影响尚不明确。因此,本研究采用14C连续标记示踪技术,选取亚热带区4种典型土壤进行室内模拟培养,探讨了原状土与非原状土对农田土壤自养微生物碳同化能力及其对土壤碳库活性组分的影响。结果表明：连续标记培养110 d后,原状土与非原状土样均表现出可观的CO2同化能力,根据估算,非原状土、原状土的CO2同化速率分别为0.015-0.148、0.007-0.050 g·m^-2·d^-1,说明土壤受扰动可能加剧自养微生物的活性,增强土壤自养微生物的CO2同化能力。相关分析表明,土壤自养微生物同化碳（14C-SOC）与其微生物截留碳（14CMBC）呈极显著正相关（R2=0.955）。而且,土壤可溶性有机碳（DOC）、微生物量碳（MBC）和土壤有机碳（SOC）的更新率分别为：0.9%-4.5%、2.2%-9.7%和0.09%-0.43%（原状土）;0.26%-1.09%、3.6%-20%和2.9%-5.7%（非原状土）。土壤自养微生物同化碳的输入对土壤活性碳组分的DOC、MBC含量变化影响较大,而对SOC影响较小。本研究丰富和扩大了土壤微生物的基本功能和在土壤碳循环过程中作用的认识。
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- 关键词：原状土
- 稻田与旱地土壤自养微生物同化碳在土壤中的矿化与转化特征被引量：6
- 2014年
- 选择亚热带地区3种典型稻田和旱地土壤，应用碳同位素14C-CO2标记示踪技术结合室内模拟培养试验，研究自养微生物同化碳（“新碳”）在土壤碳库中的矿化和转化特征．结果表明：在100d的培养期内，“新碳”的矿化经历了先上升、10d后缓慢下降、最后渐趋稳定的3个阶段．“新碳”的矿化比例为8．0％～26．9％，矿化速率为0．01～0．22μg 14C·g^-1·d^-1，其中，稻田土壤为0．01～0．22μg 14C·g^-1·d^-1，旱地土壤为0．01～0．08μg 14C·g^-1·d^-1，而原有有机碳的矿化比例为1．6％～5．7％，矿化速率为1．3—25．66μg C·g^-1·d^-1．土壤活性碳库[可溶性有机碳（DOC）、微生物生物量碳（MBC）]中，14C-DOC在培养初期（0—10d）先上升，升高幅度达0．3mg·kg^-1，10～30d又迅速下降，下降幅度达0．42mg·kg^-1，至30d后缓慢下降．14C—MBC的波动与 14C—DOC不同，在培养初期（0～10d）先迅速下降，10～30d又迅速上升，至40d后缓慢下降并趋于稳定．水稻土 14C—DOC／DOC的转化更新速率明显大于旱地，而旱地 14C—MBC／MBC的转化更新速率大于水稻土．
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- 关键词：矿化土壤
- 稳定同位素分析技术在农田生态系统土壤碳循环中的应用被引量：25
- 2014年
- 加强农田土壤碳动态变化过程和调控机制的认识,对于深入认识陆地生态系统碳循环过程和准确估算全球碳平衡有着重要意义。稳定碳同位素作为一种天然的示踪物,较放射性同位素具有安全、无污染、易控制的优点,在农田生态系统土壤碳循环研究中得到广泛应用。采用稳定碳同位素自然丰度法或示踪技术,研究农田生态系统大气-作物-土壤连续体中碳同位素变化规律,能够较真实地反映土壤有机碳的累积及其分解转化过程。本文概述了农田生态系统碳素循环诸过程中的13 C同位素分馏机制,稳定碳同位素质谱分析技术的基本原理与方法,以及近年稳定碳同位素自然丰度或示踪法在农田生态系统土壤碳循环研究中的一些应用实例,并针对当前研究存在的问题进行总结。
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- 关键词：碳同位素同位素分馏碳循环
