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相似文献
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1.
氮素是控制大多数陆地生态系统中植物生长和初级生产的关键限制性营养元素,氮循环是生态系统元素循环的核心之一,随着生物地球化学循环研究方法与分子生态学技术的广泛应用,极大的推进了对氮循环的研究,使得对氮循环的机制和过程有了重新的认识。本文从氮循环的4个关键环节(固氮作用、硝化作用、反硝化作用、厌氧氨氧化及硝酸盐异化还原成铵作用)入手,介绍了每个过程的研究进展,同时,展望了未来氮循环的研究方向,以期为氮循环关键过程的了解和氮素的管理与调控提供理论依据。  相似文献   

2.
氮素矿化和硝化作用对草地土壤氮素转化过程具有重要影响。放牧干扰影响草地土壤氮素矿化和硝化作用。本研究基于Meta分析方法,对已开展的59个放牧影响中国草地土壤氮素矿化作用、55个放牧影响中国草地土壤氮素硝化作用影响的试验结果进行整合分析。结果表明:放牧降低草地土壤氮素矿化、硝化作用,平均效应值分别为—0.09和—0.08,降幅分别为8.61%和7.69%,但均未达到显著性检验水平;不同放牧强度对草地土壤氮素矿化作用和硝化作用平均效应值的影响呈现出轻度放牧>重度放牧>中度放牧;土壤全氮含量显著影响矿化作用平均效应值,可解释4.91%的效应值变异;土壤有机碳和全氮含量显著影响硝化作用平均效应值,分别可以解释18.35%和19.17%的效应值变异。本研究旨在为明晰放牧草地氮素循环提供理论基础。  相似文献   

3.
刘天增  南志标 《草业科学》2011,28(6):951-958
摘要:硝化作用是氮素在土壤中的重要转化过程,研究硝化作用是提高氮素利用效率,合理施用氮肥的重要基础。硝化作用一般分为两类,即自养硝化和异养硝化。自养硝化由氨氧化细菌和亚硝酸氧化菌两步完成,异养硝化由异养硝化菌完成。家畜尿液中存在大量氮,尿斑处较高的含氮量能提高土壤硝化活性,从而给硝化细菌生长提供有利条件。与禾本科植物相比,豆科植物的固氮作用能提升土壤中铵有效性,使土壤硝化强度提高。火烧和土壤pH值对硝化作用的影响还未取得一致结论。除反硝化作用能产生N2O外,硝化作用也是产生N2O的重要途径;放牧促进硝化作用的同时也增加N2O排放。随着草地硝化作用研究的深入,提出了几项有待深入研究的科学问题。  相似文献   

4.
人类活动及化石燃料应用的加剧增加了大气中的氮沉降,对陆地生态系统氮素循环过程造成了显著影响,从而影响生态系统生产力及稳定性。草地作为陆地生态系统的重要组成部分,常因为人们的过度利用及保护意识不强,造成资源损失、养分失衡,严重限制了畜牧业的发展。探究氮沉降对草地生态系统氮循环的影响对提高草地生产力,合理开发与利用草地资源具有重要意义。通过追踪国内外已有的研究成果发现,大部分氮添加抑制了生物固氮过程,促进了土壤的硝化作用、反硝化作用和矿化作用,并抑制了固氮微生物活性,增加了硝化功能微生物氨氧化细菌(AOB)、反硝化微生物功能基因nirKnirSnarGnosZ的丰度。但是因为草地本底氮营养差异及施氮措施的不同导致少数研究中土壤氮循环对氮沉降的响应出现不同结果。通过总结已有研究发现:1)土壤本底营养及氮吸收阈值的不同造成氮沉降对氮循环的影响存在差异;2)微生物作为土壤氮素循环的重要参与者,对不同施氮时间、频率、数量等的响应存在差异;3)土壤中氮循环的各环节紧密耦联,相互影响,但现有的研究大多只针对某一环节开展,研究结果不具有全面性。因此,在未来的研究中,应针对不同营养水平的草地,加强氮控制条件下土壤氮循环微生物变化的研究,关注多环节的耦联关系,对于提高草地生态系统功能,并减轻氮素损失对环境造成的威胁意义重大。  相似文献   

5.
碳、氮循环是陆地生态系统化学循环和能量流动的两大重要过程,二者紧密相连;土壤呼吸是陆地碳循环的重要过程,也是陆地生态系统与大气之间进行交换的主要途径。由于施肥等人为因素导致了陆地生态系统氮素的增加。不同陆地生态系统对这一过程做出了不同的响应。综述了不同生态系统土壤呼吸对模拟氮沉降的响应方式和机理,分析了氮素添加对土壤呼吸影响的不确定性,并在此基础上对未来研究方向进行了探讨和展望。  相似文献   

6.
冻融通过改变土壤理化和生物学特性成为影响土壤氮转化及N2O排放的重要因素。冻融期外源氮输入将进一步改变土壤氮素有效性,从而可能对土壤氮转化过程及N2O排放产生更为复杂的影响。但关于土壤冻融与氮输入耦合作用对草地土壤氮转化和N2O排放的影响效应和作用机制尚不清楚。本文系统论述了冻融作用、外源氮输入以及两者耦合作用的特性及其影响下的草地土壤氮转化和N2O排放特征,指出土壤冻融格局与氮转化过程关系密切,春季冻融期是N2O排放的关键期,对全年N2O排放具有重要贡献。冻融频次增加、冻结强度增大以及冻结持续时间延长有利于土壤氮矿化速率加快。氮输入通过增加土壤氮素供应,增强微生物活性进而促进氮的矿化、硝化及N2O排放。冻融与外源氮的耦合效应具有复杂性,气候条件、冻融格局、以及外源氮含量和类型等的不同易导致草地土壤氮转化和N2O排放通量的差异性响应。研究结论有助于加深关于土壤冻融与氮输入对草地生态系统氮素生物地球化学循环影响效应...  相似文献   

7.
赵仪  孙盛楠  严学兵 《草业科学》2021,38(8):1498-1512
氮素是蛋白质、核酸、叶绿素等物质的主要组成成分,是限制生态系统功能的主要因子;氮循环作为土壤生态系统元素循环的核心之一,将草地生态系统与社会、环境联系起来,尤其是氮的投入对于草地生产力的高低至关重要。但是,土壤氮素的损失会降低环境质量、影响人类生活。因此,研究草地土壤氮循环对维持草地生态系统的结构和功能、促进人与自然和谐共生具有重要意义。本文基于Citespace软件,对Web of Science核心合集数据库2010 ? 2020年草地土壤氮循环方面文献进行计量分析。结果表明,国内外在氮循环方面的研究呈不断上升趋势,国内外研究需进一步加强合作以提高文章质量。此外,本文系统综述了生物因子(植物、微生物)、人类活动(放牧、火烧、开垦、刈割等)和非生物因子(大气氮沉降、增温与CO2浓度升高、降水)对草地土壤氮循环过程的影响。基于上述背景,对未来亟待研究的问题进行探讨和展望,提出要注重全球变化因子耦合作用下,对草地土壤氮循环区域尺度上的长期研究,完善氮循环模型,实现草地的可持续发展。  相似文献   

8.
赵仪  孙盛楠  严学兵 《草业科学》2022,38(8):1498-1512
氮素是蛋白质、核酸、叶绿素等物质的主要组成成分,是限制生态系统功能的主要因子;氮循环作为土壤生态系统元素循环的核心之一,将草地生态系统与社会、环境联系起来,尤其是氮的投入对于草地生产力的高低至关重要.但是,土壤氮素的损失会降低环境质量、影响人类生活.因此,研究草地土壤氮循环对维持草地生态系统的结构和功能、促进人与自然和谐共生具有重要意义.本文基于Citespace软件,对Web of Science核心合集数据库2010?2020年草地土壤氮循环方面文献进行计量分析.结果表明,国内外在氮循环方面的研究呈不断上升趋势,国内外研究需进一步加强合作以提高文章质量.此外,本文系统综述了生物因子(植物、微生物)、人类活动(放牧、火烧、开垦、刈割等)和非生物因子(大气氮沉降、增温与CO2浓度升高、降水)对草地土壤氮循环过程的影响.基于上述背景,对未来亟待研究的问题进行探讨和展望,提出要注重全球变化因子耦合作用下,对草地土壤氮循环区域尺度上的长期研究,完善氮循环模型,实现草地的可持续发展.  相似文献   

9.
氮循环及植物对氮素吸收特点   总被引:2,自引:0,他引:2  
氮是植物需求量最大的矿质营养元素,是植物正常生长发育所必需的营养元素之一,同时,氮又是农业生产和生态系统生长发育最受限制的营养元素之一。植物对氮素的选择和吸收利用均受其种类本身、生长环境、氮素形态等多因素的影响。本文就生态系统中氮素循环及植物对氮素吸收利用特点进行了综述和讨论,并结合国内外在该领域的研究现状对其研究前景进行了展望。  相似文献   

10.
氮素是陆地生态系统初级生产力的主要限制因子之一。地下生态系统中绝大部分氮素以不溶的聚合物形式存在,不能直接被植物吸收,因此其转化为可吸收的离子氮的生态过程受到人们越来越多的关注。本文主要综述了土壤生物与非生物两个自然因素在地下生态系统氮素循环过程中发挥的重要作用。土壤生物通过自身代谢和分泌各种酶类来加速各种形态氮素相互转化;植物根系可以通过影响土壤物理结构和分泌大量有机物质,实现与地下生态系统氮素循环之间的"相互交流";而由于生物生存与环境因子有直接联系,二者之间的相互作用也对土壤氮素循环起着特殊作用。目前,由于土壤生物种类繁多、营养流通途径复杂、分子生物学实验技术较昂贵以及在全球气候变化背景下对许多自然规律的响应变化认识有限,因此,尚不能完全在分子水平形成一张氮素在地下生态系统的流通网络图,这应该成为今后相关研究工作的方向和重点。  相似文献   

11.
类胰岛素生长因子-I对鱼类的氮代谢起着重要的调控作用。类胰岛素生长因子-I可以通过影响蛋白质合成时转录模板DNA含量、转录效率和翻译水平而实现对鱼体蛋白质的调控。影响类胰岛素生长因子-I对鱼类氮代谢的调控因素包括水温、鱼的品种、不同的生长阶段、鱼体内的激素含量以及饵料的营养水平等。本文综述了鱼类类胰岛素生长因子-I的结构及其影响鱼类氮代谢不同作用方式等面的研究进展,并对类胰岛素生长因子-I以后在鱼类上可能的研究方向做了初步探讨。  相似文献   

12.
氮素是影响牧草种子产量的关键因素,氮素对于植株分蘖、干物质生产、花序形成、产量组分动态变化等均具有影响.文章主要从临界氮浓度稀释模型的概念、构建方法、研究现状、应用等方面进行了综述,提出临界氮浓度稀释模型在实际生产中应用时存在的问题,并对其在牧草种子生产中的应用前景进行了展望.  相似文献   

13.
对盐碱草地分别以农家肥、农家肥+磷肥、糠醛渣和醋糟处理后种植沙打旺(Astragalus adsurgens)进行改良,测定其不同生育时期的氮代谢指标,以探讨盐碱地生物改良的机制。结果表明:不同改良措施下,不同生育时期沙打旺叶片各氮代谢关键指标差异显著(P<0.05),其大小顺序为现蕾期>开花期>返青期>结实期。相同生育时期不同改良措施下沙打旺叶片氮代谢关键指标均显著高于对照(P<0.05),大小顺序为醋糟>糠醛渣>农家肥+磷肥>农家肥>对照。不同改良措施下,沙打旺在现蕾期氮代谢最旺盛,而结实期代谢最缓慢;醋糟、糠醛渣、农家肥+磷肥及农家肥改良盐碱地均可提高沙打旺的氮代谢。  相似文献   

14.
接近初情期的牦牛和黑白花公牛各3头,于代谢厩中进行精料型(精粗比为4:1)和粗料型(精粗比为1:4)日粮条件下的氮平均对比试验。结果表明,不论牦牛还是黑白花牛,干物质采食量(DMI)、粪氮(FN)、尿氮(UN)和干物质消化率(DMD)均随精料含量上升而升高(P<0.01),而进食氮(NI)的利用效率则随NI的升高而下降(P<0.01)。在粗料型的日粮条件下,牦牛对NI的利用效率(58.2%)高于(P<0.05)黑白花牛(49.0%),二者的DMD(45%)无差异;而在精料型的日粮条件下,NI的利用效率(22%)和DMD(64%)均不随牛种而变化(P>0.05)。从这些结果得出结论:牦牛与黑白花牛消化道的吸收效率是一样的,在精料型日粮条件下,牦牛机体组织存留氮的能力低于黑白花牛;在粗料型日粮条件下,牦牛比黑白花牛更能有效地利用蛋白资源。  相似文献   

15.
Six Quarter Horse yearling fillies were used in a duplicated 3 × 3 Latin square experiment to evaluate the technique of using nitrogen retention as a response criterion for amino acid studies in the horse. Yearlings were paired by age and randomly assigned to one of three concentrates fed with medium-quality Coastal Bermudagrass hay. Diet A, a soybean meal–based concentrate, was amino acid sufficient. Diet B, a cottonseed hull–based concentrate containing 2% urea, was amino acid deficient. Horses fed diet C, identical to diet B, were orally dosed with synthetic essential amino acids and cysteine, immediately before eating, to match amino acid levels in diet A. Nitrogen retention was not different between diets A and B. There was a trend for horses fed diet C to have higher nitrogen retention, as a result of higher nitrogen intake. Nitrogen retained as a percent absorbed was lower (P < .05) for diet B than for diet A, whereas values for diet C were not different from diets A or B. Nitrogen retention was not an effective response criterion in this study. Differences in nitrogen retained as a percentage absorbed were observed between amino acid–sufficient and deficient diets. However, horses fed amino acid–deficient diets and dosed with synthetic amino acids likely require some modified dosage level to achieve the same or higher values as those for amino acid–sufficient diets.  相似文献   

16.
混播草地中豆科牧草与禾本科牧草(简称豆/禾牧草)之间的氮转移在草地农业系统氮循环中具有重要作用。在豆科/禾本科牧草混播系统和豆科/禾谷类作物间作系统存在一种氮素共享的通道,即在间(混)作中,豆科植物固定大气中的氮在满足自身生长需求前提下,还通过各种途径为伴生的禾本科植物提供氮源。在混播草地中氮素转移途径主要分地上和地下两种。地上途径主要是豆科牧草的地上部分经放牧家畜采食后粪便归还土壤,后又被禾本科牧草吸收利用或者地上凋落物在土壤中经微生物分解矿化释放出有效氮被另一种植物吸收利用(反之亦成立)。地下途径相对复杂,可能有以下3种:1)通过植物根际沉积氮转移。2)通过菌根真菌的菌丝传递。3)通过植物根系分泌物中含氮化合物来转移。目前的研究虽然明确了有可能转移的途径,但哪一种途径是主要的方式?在氮素转移的过程中,某一途径会部分的发生,还是好几种途径同时发生,每一个途径的贡献为多少?这仍缺少关键的证据。本研究针对国内外关于豆/禾混播草地中豆科牧草生物固氮、豆/禾牧草间氮转移的研究现状,重点对混播草地中豆/禾牧草之间的氮素转移数量、转移途径及影响因素等方面进行了分析与总结,并对可能存在的氮素转移机理进行了综述,对今后的研究方向进行了展望,以期为下一步通过将豆科植物引入我国农牧业种植结构来实现农牧业可持续发展模式的研究提供理论资料。  相似文献   

17.
施氮对不同紫花苜蓿品种氮积累及土壤氮动态变化的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
齐鹏  刘晓静  刘艳楠  郝凤  蒯佳林 《草地学报》2015,23(5):1026-1032
在甘肃省秦王川灌区种植"甘农3号"和"陇东苜蓿"的紫花苜蓿(Medicago sativa)试验田,采用完全随机区组设计,设置3个施氮水平0,51.75和103.50 kg(N)·hm-2(记为N0,N51.75,N103.50),研究施氮对不同紫花苜蓿品种氮积累及土壤氮动态变化的影响。结果表明:施氮可以提高西北荒漠灌区紫花苜蓿物质积累,紫花苜蓿植株干物质积累和氮积累随施氮量的增加而增加,在N103.50水平下最高,经回归分析得出施氮量与干物质积累和氮素积累之间符合一元二次方程;施氮可以显著提高西北荒漠灌区刈割苜蓿田土壤碱解氮含量,对全氮含量没有太大影响。因此,西北灌区紫花苜蓿适宜施氮量为103.50 kg(N)·hm-2,为了使紫花苜蓿达到更高产量,应在每次刈割后补施氮肥。  相似文献   

18.
氮是植物生长发育的必需营养元素,也是其主要的限制因子之一。陆地生态系统植物的氮需求量来源及植物对氮素的吸收利用均受控于其种类和生长环境。环境条件的改变,一方面可能改变了植物生长区原有的氮形态、浓度、赋存方式等,从而改变氮对植物的供给状况;另一方面可能引起植物生长区域土壤质量、水分利用状况、光照等的改变,产生耦合现象,从而直接影响植物的生理生态特性,使植物对氮素的吸收利用发生了改变,导致植物生长区的种群类型及物种多样性发生改变,并直接影响到生态系统的功能及演替。本文主要对生态系统中植物生长发育所需氮素的来源及植物对氮素吸收利用过程中的影响因素进行了综述和讨论,并结合国内外在该领域的研究现状对其研究前景进行了展望。  相似文献   

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