期刊文献+
共找到4篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
保护性耕作对东北黑土微生物碳循环功能基因的影响 被引量:4
1
作者 王倩 刘红文 +6 位作者 贾淑霞 申建国 陈学文 张士秀 张延 高燕 梁爱珍 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4760-4771,共12页
土壤微生物既参与土壤有机碳的分解也是土壤有机碳转化和固定的驱动者,是影响土壤碳循环和有机碳稳定性的关键因素。然而,保护性耕作(秸秆还田)如何通过调节土壤微生物碳循环功能基因组成来影响土壤CO_(2)释放的机理尚不明确。因此,依... 土壤微生物既参与土壤有机碳的分解也是土壤有机碳转化和固定的驱动者,是影响土壤碳循环和有机碳稳定性的关键因素。然而,保护性耕作(秸秆还田)如何通过调节土壤微生物碳循环功能基因组成来影响土壤CO_(2)释放的机理尚不明确。因此,依托中国科学院东北地理与农业生态研究所长春保护性耕作观测站,借助鸟枪法宏基因组测序技术,分析了玉米连作系统不同耕作方式(免耕(NT)、秋翻(MP)以及常规耕作(CT))对土壤CO_(2)释放速率、碳水化合物活性酶(CAZy)、碳循环功能基因(碳固定、甲烷代谢以及碳水化合物代谢)组成的影响。研究表明:基于生长季节土壤CO_(2)释放速率6年平均值分析发现,生长季前期免耕土壤的平均CO_(2)释放速率显著低于秋翻和常规耕作,分别比秋翻低28%(5月份)、11%(6月份)和23%(7月份);比常规耕作低31%(5月份)、19%(6月份)和7%(7月份)。基于CAZy数据库注释结果,发现耕作处理显著影响一些糖苷水解酶(如GH102、GH5_38和GH13_17)、糖基转移酶(如GT39)和多糖裂解酶(如PL17和PL5_1)的基因丰度,与常规耕作相比,秸秆还田的免耕和秋翻处理的这些差异基因的相对丰度较高。基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库注释结果,发现耕作方式显著影响土壤碳循环功能基因组成(Adonis,多元方差分析,R^(2)=0.45;P=0.006),且免耕处理土壤的碳固定、甲烷代谢以及碳水化合物代谢功能基因组成不同于常规耕作和秋翻处理,单独聚为一类。免耕土壤上调的碳固定功能基因的相对丰度(所有上调功能基因相对丰度的平均值)分别比常规耕作和秋翻高17%和11%,而下调的2个功能基因(K01007和K00170)的丰度分别低19%(CT)、21%(MP)和14%(CT)、17%(MP)。免耕土壤上调的甲烷代谢基因相对丰度分别较常规耕作和秋翻高15%和10%;下调基因的丰度分别低13%(CT)和11%(MP)。免耕土壤上调的碳水化合物代谢功能基因丰度较常规耕作和秋翻高23%和14%;下调的基因丰度分别低25%(CT)和18%(MP)。冗余分析(db-RDA)表明土壤容重及土壤水溶性有机碳(DOC)是驱动土壤碳循环功能基因组成差异的主要因子(P<0.05),且免耕土壤上调的碳固定功能基因(K00625、K01676、K09709、K00925和K14470等)、甲烷代谢基因(K03520、K00830、K10713、K15633和K00625等)和碳水化合物代谢功能基因(K00886、K00830、K01676、K00117和K00114等)与土壤DOC、容重或含水量呈显著正相关。此外,研究发现土壤CO_(2)释放速率与土壤碳循环功能基因组成显著相关(R^(2)=0.80;P<0.01),尤其是与一些碳水化合物代谢功能基因显著相关。这些结果说明免耕处理通过影响土壤理化性质改变土壤碳循环过程,且推断免耕秸秆还田和减少干扰的叠加效应通过调节碳循环功能基因组成来提高土壤固碳潜力。 展开更多
关键词 耕作方式 碳循环功能基因 土壤CO_(2)排放 基因
下载PDF
针阔人工混交林及其纯林对土壤微生物碳循环功能基因丰度的影响
2
作者 秦佳琪 肖指柔 +5 位作者 明安刚 朱豪 滕金倩 梁泽丽 陶怡 覃林 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期1719-1731,共13页
探究土壤微生物碳循环功能基因丰度对深刻理解土壤碳循环机制具有重要作用,然而土壤微生物碳循环功能基因丰度对不同人工林类型的响应特征尚不清楚。以南亚热带马尾松(Pinus massoniana)-格木(Erythrophleum fordii)人工混交林及其纯林... 探究土壤微生物碳循环功能基因丰度对深刻理解土壤碳循环机制具有重要作用,然而土壤微生物碳循环功能基因丰度对不同人工林类型的响应特征尚不清楚。以南亚热带马尾松(Pinus massoniana)-格木(Erythrophleum fordii)人工混交林及其纯林为研究对象,基于林地不同土层(0-20、20-40、40-60 cm)土壤样品的宏基因组测序数据以及土壤理化性质和有机碳组分,解析不同林分不同土层间土壤微生物碳循环(碳固定、碳降解和甲烷代谢)功能基因丰度的差异特征及其主导的土壤环境因子。结果表明:马尾松林土壤微生物碳固定功能基因(rcbL、MUT和PCCA)丰度显著高于其他2个林分,这与其土壤总磷(TP)含量较高且微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)、颗粒有机碳(POC)和惰性有机碳(ROC)含量显著较低的影响有关;土壤微生物碳降解功能基因(MAN2C1和bglB)丰度在马尾松林中显著高于混交林(P<0.05),主要受到马尾松林土壤有机碳(SOC)、MBC、可溶性有机碳(DOC)、EOC和ROC含量低的显著影响;马尾松林甲烷代谢功能基因(pmo A-amo A、pmoB-amo B和pmoC-amo C)丰度显著最高,这与土壤SOC、MBC、DOC、EOC和ROC的显著负作用有关。另外,3个人工林土壤微生物碳循环功能基因丰度基本随土壤深度增加而增加,主要与土壤SOC、C/N、MBC、DOC、EOC和ROC含量随土壤深度加深而降低密切相关。总之,马尾松林土壤微生物具有较高碳循环潜力,但3个林分土壤微生物碳循环潜力均随土壤深度增加而增强,土壤有机碳组分是主导3个人工林土壤微生物碳循环功能基因丰度差异的重要因素。 展开更多
关键词 土壤微生物碳循环功能基因 土壤有机碳组分 基因组测序 人工林 南亚热带
下载PDF
土壤微生物群落结构及碳循环功能对高寒草甸退化和人工建植的响应
3
作者 黄鹏 丁明军 +4 位作者 张华 徐欢 邹天娥 张月菊 曾欢 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1691-1702,共12页
为了解土壤微生物群落及其碳循环功能对草地退化和人工建植的响应及驱动因素,本研究以青藏高原退化高寒草甸及人工建植草地为对象,借助宏基因组技术,分析退化和建植过程中微生物结构及碳循环功能基因的变化特征,并进一步探索微生物碳循... 为了解土壤微生物群落及其碳循环功能对草地退化和人工建植的响应及驱动因素,本研究以青藏高原退化高寒草甸及人工建植草地为对象,借助宏基因组技术,分析退化和建植过程中微生物结构及碳循环功能基因的变化特征,并进一步探索微生物碳循环功能基因变化的驱动因素。结果表明:高寒草甸退化及人工建植过程显著改变了土壤和植被因子;在退化及建植过程中,土壤微生物丰富度及多样性的上升及优势种相对丰度的下降表明微生物群落趋于均质化分布;土壤碳循环功能基因多样性表现为显著上升-稳定-上升的趋势;微生物群落相对丰度前15的优势种对碳循环功能基因的贡献超过40%,但随退化和建植明显下降;单独的土壤或植被因子对土壤微生物群落结构的影响高于微生物碳循环功能基因的影响,但土壤和植被的互作对后者的影响要强于前者;土壤营养元素有效态(铵氮和硝氮)及植被因子(盖度、生物量及多样性)与碳循环功能基因多样性和丰度关系密切。研究结果有助于增强理解高寒草甸退化及人工建植过程中碳循环过程的微生物机制。 展开更多
关键词 青藏高原 三江源 基因 退化高寒草甸 人工建植 碳循环功能基因
原文传递
Warming and increased precipitation alter soil carbon cycling in a temperate desert steppe of Inner Mongolia
4
作者 Mu Lan Xiao Qiu +4 位作者 Wei La Huimin Wang Yahong Liu Liqing Zhao Hailian Sun 《Journal of Plant Ecology》 SCIE CSCD 2024年第2期161-172,共12页
Warming and precipitation are key global change factors driving soil carbon(C)dynamics in terrestrial ecosystems.However,the effects of warming and altered precipitation on soil microbial diversity and functional gene... Warming and precipitation are key global change factors driving soil carbon(C)dynamics in terrestrial ecosystems.However,the effects of warming and altered precipitation on soil microbial diversity and functional genes involved in soil C cycling remain largely unknown.We investigated the effects of warming and increased precipitation on soil C cycling in a temperate desert steppe of Inner Mongolia using metagenomic sequencing.We found that warming reduced plant richness,Shannon-Wiener and Simpson index.In contrast,increased precipitation signifcantly infuenced Shannon-Wiener and Simpson index.Warming reduced soil microbial species by 5.4%while increased precipitation and warming combined with increased precipitation led to increases in soil microbial species by 23.3%and 2.7%,respectively.The relative abundance of Proteobacteria,which involve C cycling genes,was signifcantly increased by warming and increased precipitation.Warming signifcantly reduced the abundance of GAPDH(Calvin cycle)and celF(cellulose degradation)while it enhanced the abundance of glxR(lignin degradation).Increased precipitation signifcantly enhanced the abundance of pgk(Calvin cycle),coxL(carbon monoxide oxidation),malZ(starch degradation),and mttB(methane production).Moreover,a wide range of correlations among soil properties and C cycling functional genes was detected,suggesting the synergistic and/or antagonistic relationships under scenario of global change.These results may suggest that warming is benefcial to soil C storage while increased precipitation negatively affects soil C sequestration.These fndings provide a new perspective for understanding the response of microbial communities to warming and increased precipitation in the temperate desert steppe. 展开更多
关键词 carbon cycling desert steppe functional genes global change soil microbes PRECIPITATION WARMING
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部