【摘 要】
：
磷是植物和微生物生长必需的养分元素之一,但由于磷极易被土壤矿物吸附和固定,造成富含铁铝等氧化物的亚热带陆地生态系统普遍存在磷素有效性的限制。此外,我国亚热带地区的氮沉降高达40 kg N ha-1y-1,这可能会通过改变非生物和生物过程间接影响土壤磷的组成和有效性。探究氮添加对土壤磷组分的影响及其关键调控因素对于揭示亚热带区域森林生态系统功能的养分适应机制具有重要意义。本研究以福建省戴云山保护区内
论文部分内容阅读
磷是植物和微生物生长必需的养分元素之一,但由于磷极易被土壤矿物吸附和固定,造成富含铁铝等氧化物的亚热带陆地生态系统普遍存在磷素有效性的限制。此外,我国亚热带地区的氮沉降高达40 kg N ha-1y-1,这可能会通过改变非生物和生物过程间接影响土壤磷的组成和有效性。探究氮添加对土壤磷组分的影响及其关键调控因素对于揭示亚热带区域森林生态系统功能的养分适应机制具有重要意义。本研究以福建省戴云山保护区内的毛竹林（Phyllostachys pubescens）为研究对象,进行不同梯度氮添加[对照(0 kg N·hm-2·a-1)、低氮(20 kg N·hm-2·a-1)、高氮(80kg N·hm-2·a-1)]试验模拟氮沉降,在试验满3年后进行取样,旨在探究氮添加对土壤磷组分和微生物的影响,并尝试揭开氮沉降背景下毛竹林生态系统维持土壤磷供应的微生物机理,为提高亚热带土壤质量提供科学依据。与对照相比,总体上低氮处理显著降低了土壤水溶性磷含量约39.00%;低氮和高氮显著降低不稳定态有机磷的含量约37.15%和47.90%,且氮添加处理下土壤有机碳与有机磷的比值远大于200,表明氮添加加剧了本研究区的磷限制。此外,氮添加还显著增加了无定型氧化物和次生矿物磷的含量,表明氮添加通过改变铁铝氧化物的形态增强了土壤对磷的固定能力。氮添加处理下,可溶性无机磷与不稳定态无机磷、闭蓄态磷和总磷均有显著正相关性,不稳定态有机磷与次生矿物磷的含量有显著正相关关系,而不稳定态无机磷与其他磷组分均无显著关系。短期氮添加显著提高了土壤氮有效性,但显著降低了土壤碳、磷有效性。短期氮添加促进了毛竹的生长和细根对磷的吸收（细根磷含量在氮添加处理下提高0.11～0.27倍）。此外,氮添加显著降低了微生物生物量磷30.16%～44.35%,提高了微生物生物量氮磷比约30.84%～83.55%,表明氮添加提高了微生物对磷的需求。同时,通过酶化学计量分析也发现氮添加显著提高微生物酶的载体角度和载体长度,表明氮添加造成了微生物的碳和磷限制。此外,与碳、磷获取相关的酶活性和这些酶活性与微生物生物量的比值显著提高,氮获取酶的变化则相反,这表明微生物通过增强酶的合成和代谢,并调整了其养分获取策略,即减少对氮素获取酶的资源分配来提高碳、磷获取酶的合成来适应环境的变化和缓解其碳、磷限制,且低氮处理下微生物的响应强度大于高氮处理。短期氮添加对细菌和真菌的多样性和群落组成没有显著影响,这表明微生物群落对于短期的外源氮输入有较强的适应性。但氮添加显著影响了微生物的功能,如提高了功能预测结果中细菌（磷）调控基因、有机磷矿化相关基因（编码酸性磷酸、植酸酶、碱性磷酸酶的基因）的相对丰度;降低了真菌中未定义腐生菌的相对丰度,且其与土壤酸性磷酸酶活性呈显著负相关关系,这些结果表明氮添加提高了微生物的磷循环功能潜力。通过变差分解分析发现,生物因子对磷组分的影响（如微生物特性、磷酸酶活性、植物因素等）大于非生物因素（有效养分含量、铁铝氧化物形态等）的影响。通过随机森林模型分析进一步发现,最主要的几个影响因素分别是pho R基因的相对丰度、酸性磷酸酶活性和微生物生物量磷含量。结构方程模型结果还显示,氮添加提高了微生物对磷的需求,通过刺激微生物（磷饥饿）调控基因的相对丰度,间接影响了磷矿化基因的相对丰度及磷循环相关酶的活性,这是导致土壤有机磷矿化的重要原因,体现了微生物的磷需求—功能潜力—代谢过程的一致性。研究结果表明氮添加降低了亚热带毛竹林土壤磷有效性,加剧了微生物的磷限制,微生物通过改变其磷转化基因和磷酸酶代谢而非群落结构来促进磷转化（尤其是有机磷矿化）,满足增加的磷需求。研究结果有助于明确短期氮沉降背景下亚热带森林生态系统土壤磷有效性维持的微生物机理,为进一步探究未来氮沉降影响亚热带森林土壤磷循环提供参数,并为区域森林经营措施的制定提供参考。
其他文献
疲劳现象出现在日常生活的各种场合,在驾驶环境中对于疲劳的检测尤为重要。随着生活水平的日渐提高,汽车已经进入寻常百姓家,成为了人们日常出行重要的交通工具,交通事故预防问题也成为了社会及科学研究的热门话题,其中交规的制定更新、城市天眼系统以及交通部门的严格把控对于超速、超载和酒驾产生的事故得到缓解,但疲劳驾驶产生的事故仍得不到有效的解决办法。因此,疲劳检测在疲劳驾驶问题上成为了国家关注的问题,也成为了
牟氏角毛藻（Chaetoceros mulleri）是一种生长周期短、环境适应性强的海洋硅藻。岩藻黄素（Fucoxanthin,Fx）是硅藻的特征性色素,具有良好的生理功能,目前其生物合成途径暂不明晰。本论文开展基于牟氏角毛藻的基因组和转录组测序,研究了不同光质对该藻的岩藻黄素和油脂诱导的差异,旨在人工调控与改良该产物在牟氏角毛藻中合成效率。研究内容与结果如下:牟氏角毛藻的鉴定和岩藻黄素、油脂的分
白垩纪是地球发展和生命演化的重要阶段,对白垩纪开展研究有助于理解温室效应和全球变暖的联系。国外依据多重地层学方法已从白垩纪海相沉积地层中获得了大量研究成果,建立了国际地层年代表。中国以白垩纪陆相地层分布为特色,但研究程度不高。且陆相沉积完整的西北地区地层年代较分散,尚未统一。根据地层中记录的米兰科维奇信号,旋回地层学方法能建立分辨率达20-405 ka的天文年代标尺,有利于地层地质年代框架的完善。
乙烯是工业化学中极为重要且产量最高的化学中间体,因此生产乙烯是石化工业的核心工作。传统的制备乙烯的方法有石脑油裂化、流化床催化裂化等等,这些无疑都加速了石油资源的枯竭,还会使得环境日益恶化。而天然气（主要成分甲烷）作为21世纪能源,储量大、热值高且相对更清洁。无论是从能源的战略发展还是从资源利用的多样性上考虑,将天然气转化为高附加值化学品都显得极为重要和紧迫。由甲烷获得乙烯的途径一般分两种:1.间
《义务教育数学课程标准（2011年版）》提出:义务教育阶段的数学课程是培养公民素质的基础课程,具有基础性、普及性和发展性.其中,发展性的目标指向之一就是高中数学课程的学习.因此,对于初中数学教师而言,不能让考试限制了学生未来的发展,应让初中教学接驳高中.在课堂中教师应给学生适当地开些窗口,确保学生未来的发展有更多的可能.然而,目前初中数学教学中,不少教师对教材中出现而中考不考,但高中学习必需的知识
目的 分析儿童接种流感疫苗对流行性感冒的预防效果及安全性。方法 选取2020年1-12月来本院进行流感疫苗接种的80例儿童为观察组，另选取同期进行健康体检的80例儿童作为对照组。其中，观察组儿童在家长监护下完成流感疫苗接种，对照组入选儿童未进行流感疫苗接种。随访1年后，对两组儿童流感发生率和不良反应情况进行观察比较。结果 随访1年后观察组儿童流感发生率7.5%，对照组儿童流感发生率37.5%，两组
环鸟苷-腺苷酸合成酶（cyclic GMP-AMP,c GAS）作为一种双链DNA感受器,能够通过识别双链DNA（ds DNA）,进而合成第二信使2’,3’-c GAMP,活化内质网（ER）上的STING蛋白（Stimulator of interferon genes）,通过STING-TBK1-IRF-3信号轴以激活I型干扰素（IFN-β）诱导的免疫应答。近年来,越来越多的研究发现,抑制干扰素
在全面深化课程改革的背景下,深度学习导向的教学变革应时而生.指向深度学习的数学教学深度契合以数学核心素养为目标的新课程理念.深度学习提倡聚焦大概念,以基本问题为抓手,构建指向深度学习的单元教学设计.当前高中数学教学仍存在碎片化、模式化教学,忽视思维过程、能力培养的教学现象.指向深度学习的单元教学设计,能确保单元知识的整体性,促进学生对单元知识的深刻理解,构建“家谱式”的数学认知结构,发展学生的数学
化石燃料和其他一些不可再生资源的大规模使用带来了全球性的能源危机与环境问题,寻找清洁的、可持续的替代能源已经是社会快速发展的迫切需求,也引来了研究者的广泛关注。因此,如何有效地开发利用太阳能等可再生能源在解决能源短缺方面非常有前景。其中,光催化技术在水分解制氢、二氧化碳还原等领域中的应用一直被认为是解决环境问题的一种举措。然而,在大多数情况下,主要以含有毒且昂贵的牺牲剂的半反应为主,并且由于半反应