随着全球气候变暖加剧,减少大气中二氧化碳(CO_(2))排放量、提高陆地生态系统碳储量已成为全球关注的焦点。土壤中存在大量自养微生物,具有将大气中CO_(2)转化成有机物质的能力,对提高土壤碳吸收和碳储量有重要意义。探究土壤自养固碳...随着全球气候变暖加剧,减少大气中二氧化碳(CO_(2))排放量、提高陆地生态系统碳储量已成为全球关注的焦点。土壤中存在大量自养微生物,具有将大气中CO_(2)转化成有机物质的能力,对提高土壤碳吸收和碳储量有重要意义。探究土壤自养固碳微生物研究的发展与趋势,展示其知识结构和知识演化过程,可为后续研究提供参考和启示。采用VOSviewer软件对1991—2023年发表在Web of Science核心合集数据库中的文献进行分析,通过分析发文量、作者合作共现、机构合作、国家分布、关键词共现及关键词聚类和演变趋势等,系统梳理土壤自养固碳微生物研究的现状与发展趋势。结果表明,土壤自养固碳微生物研究在2016年后蓬勃发展,中国和美国学者是重要的研究力量;中国为发文量最多的国家,中国科学院为发文量最多的研究机构。热门的研究方向为自养微生物固碳潜力、固碳途径、功能种群及其固碳过程的调控机制等。在系统阐述土壤自养固碳微生物研究发展态势基础上,提出未来可能的重要研究方向,有助于该研究的发展。展开更多
水氮措施影响设施土壤氮素的转化及硝化微生物活性,但水氮耦合对设施土壤自养和异养硝化作用差异的影响尚不明确。以连续8年设施水氮耦合田间定位试验土壤为研究对象,控制不同土壤田间持水量(WHC)(40%WHC、60%WHC和80%WHC)进行室内微宇...水氮措施影响设施土壤氮素的转化及硝化微生物活性,但水氮耦合对设施土壤自养和异养硝化作用差异的影响尚不明确。以连续8年设施水氮耦合田间定位试验土壤为研究对象,控制不同土壤田间持水量(WHC)(40%WHC、60%WHC和80%WHC)进行室内微宇宙培养试验,通过添加乙炔抑制剂抑制自养硝化途径,研究水氮耦合对设施土壤自养和异养硝化速率及参与自养硝化的氨氧化微生物的影响,分析氨氧化微生物氨氧化古细菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)对自养硝化作用的贡献。结果表明,水氮耦合下,不同硝化途径NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N含量以及参与自养硝化的AOA amo A和AOB amo A基因拷贝数均有显著差异。无乙炔培养7 d后,NO_(3)^(-)-N含量显著增加,而NH_(4)^(+)-N含量显著降低,AOA amo A和AOB amo A的基因丰度显著增加。添加乙炔后,NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N含量基本保持恒定,AOA amo A和AOB amo A基因丰度显著减少。水氮耦合显著影响自养和异养硝化速率,冗余分析(RDA)表明,NH_(4)^(+)-N含量、AOB amo A、NO_(3)^(-)-N-C_(2)H_(2)、AOA amo A可分别解释自养和异养硝化速率变异的68.9%、34.9%、32.8%和24.4%。设施土壤存在自养硝化和异养硝化两种途径,60%~80%WHC各施氮处理均以自养硝化为主,占总硝化速率的65%~86%;仅40%WHC下,氮纯养分量300和525 kg·hm^(-2)处理以异养硝化为主,占总硝化速率的61%~77%。AOB和AOA共同驱动自养硝化,且AOB贡献更大。展开更多
文摘随着全球气候变暖加剧,减少大气中二氧化碳(CO_(2))排放量、提高陆地生态系统碳储量已成为全球关注的焦点。土壤中存在大量自养微生物,具有将大气中CO_(2)转化成有机物质的能力,对提高土壤碳吸收和碳储量有重要意义。探究土壤自养固碳微生物研究的发展与趋势,展示其知识结构和知识演化过程,可为后续研究提供参考和启示。采用VOSviewer软件对1991—2023年发表在Web of Science核心合集数据库中的文献进行分析,通过分析发文量、作者合作共现、机构合作、国家分布、关键词共现及关键词聚类和演变趋势等,系统梳理土壤自养固碳微生物研究的现状与发展趋势。结果表明,土壤自养固碳微生物研究在2016年后蓬勃发展,中国和美国学者是重要的研究力量;中国为发文量最多的国家,中国科学院为发文量最多的研究机构。热门的研究方向为自养微生物固碳潜力、固碳途径、功能种群及其固碳过程的调控机制等。在系统阐述土壤自养固碳微生物研究发展态势基础上,提出未来可能的重要研究方向,有助于该研究的发展。
文摘水氮措施影响设施土壤氮素的转化及硝化微生物活性,但水氮耦合对设施土壤自养和异养硝化作用差异的影响尚不明确。以连续8年设施水氮耦合田间定位试验土壤为研究对象,控制不同土壤田间持水量(WHC)(40%WHC、60%WHC和80%WHC)进行室内微宇宙培养试验,通过添加乙炔抑制剂抑制自养硝化途径,研究水氮耦合对设施土壤自养和异养硝化速率及参与自养硝化的氨氧化微生物的影响,分析氨氧化微生物氨氧化古细菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)对自养硝化作用的贡献。结果表明,水氮耦合下,不同硝化途径NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N含量以及参与自养硝化的AOA amo A和AOB amo A基因拷贝数均有显著差异。无乙炔培养7 d后,NO_(3)^(-)-N含量显著增加,而NH_(4)^(+)-N含量显著降低,AOA amo A和AOB amo A的基因丰度显著增加。添加乙炔后,NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N含量基本保持恒定,AOA amo A和AOB amo A基因丰度显著减少。水氮耦合显著影响自养和异养硝化速率,冗余分析(RDA)表明,NH_(4)^(+)-N含量、AOB amo A、NO_(3)^(-)-N-C_(2)H_(2)、AOA amo A可分别解释自养和异养硝化速率变异的68.9%、34.9%、32.8%和24.4%。设施土壤存在自养硝化和异养硝化两种途径,60%~80%WHC各施氮处理均以自养硝化为主,占总硝化速率的65%~86%;仅40%WHC下,氮纯养分量300和525 kg·hm^(-2)处理以异养硝化为主,占总硝化速率的61%~77%。AOB和AOA共同驱动自养硝化,且AOB贡献更大。
