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氮沉降增加是全球气候变化的重要情景之一,已经对全球氮素循环产生了严重的影响,可能会显著改变生态系统的健康和服务。北方森林,作为地球上仅次于热带森林的第二大生物群区,占全球森林面积的30%,其土壤分系统在调节森林生态系统氮循环和应对全球气候变化中起着重要作用。氮沉降对北方森林土壤氮收支的影响已被广泛关注,并成为全球变化科学领域的热点问题。同时,土壤氮收支作为土壤物质交换和能量转换的主要环节,对氮沉降的响应复杂而多变。因此,为深入了解大气氮沉降对北方森林土壤氮收支的影响,笔者综述了国内外近年来的相关研究成果,分别从土壤氮输入(生物固氮和凋落物分解)、氮固存(微生物固存和外生菌根固存)、氮输出(矿化作用、硝化作用、反硝化作用以及淋溶)以及土壤总氮库的变化趋势等方面分析了土壤氮收支对大气氮沉降的响应,可为科学评估氮沉降对北方森林土壤氮收支的影响提供参考数据。 相似文献
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大气氮沉降的不断加剧,改变了土壤理化性质,直接影响植物的生长与发育,间接影响了陆地生态系统碳库,进而可能改变全球气候变化进程。森林是陆地生态系统的主体,因此,弄清氮沉降如何影响森林生态系统碳库,对预测全球气候变化具有重要意义。笔者旨在详细分析氮沉降对森林生态系统土壤碳库输入和输出的影响,阐述氮沉降对森林生态系统凋落物分解、细根周转和土壤呼吸的影响研究进展和作用机制。截至目前,关于氮沉降对于陆地生态系统的影响研究报道较多,且国内外诸多学者也在森林生态系统土壤碳库对氮沉降的响应领域开展了较多试验研究,但多集中于碳输入和输出的总量分析,而对输入和输出各个组分的研究相对较少。笔者综述了国内外有关森林生态系统碳库输入和输出各组分对氮沉降响应的相关研究,为进一步揭示其响应机制和途径提供参考依据。 相似文献
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大气氮沉降导致土壤有效氮含量增加,将改变作为陆地生态系统重要组成部分的土壤微生物群落结构,尤其在高纬度氮限制地区,土壤微生物对这种变化更为敏感。北方森林地处高纬度地区,氮沉降将改变其土壤微生物的结构、功能和动态。为全面了解近年来氮沉降对北方森林土壤微生物的影响,笔者综述了氮沉降对北方森林土壤微生物量、群落结构和生物多样性、功能和酶活性等方面的影响。结果表明:(1)氮沉降减少了土壤微生物量;(2)氮沉降改变土壤中真菌与细菌,革兰氏阴性细菌(G-)与革兰氏阳性细菌(G+)之间的比值,而这种改变大多数是趋向于减小;(3)氮沉降加剧,将导致土壤微生物群落中贫营养微生物处于劣势地位,富营养微生物处于优势地位,间接地影响了微生物群落结构和生物多样性;(4)氮沉降抑制了微生物呼吸,但对于土壤酶的影响尚无统一规律;(5)氮沉降改变了微生物底物利用模式,导致土壤微生物对复杂有机物质的分解能力下降;(6)氮沉降导致固氮基因等功能基因相对丰度下降。 相似文献
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环境因子对植物物种多样性的影响研究进展 总被引：7，自引：0，他引：7
植物物种多样性动态规律是现代生态学研究的热点之一,其空间分布格局受诸多环境因子的影响。由于不同环境因子之间的复杂关系及其与植物群落间的耦合作用,使其对环境因子改变的响应已成为全球变化科学领域的热点问题。对此,为深入了解环境因子对植物物种多样性的影响,笔者综述了国内外近年来的相关研究成果,从地形因子(海拔、坡度、坡向、坡位)、土壤因子(土层厚度、氮含量、磷含量、pH值)、气象因子(光照、温度、水分)等方面分析了环境因子对物种多样性的影响,可为科学评估物种多样性对环境因子的响应机制提供相应参考数据。 相似文献
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正以CO_2浓度升高为主要特征的全球气候变化已经对农田生态系统产生重大影响,成为全球农业可持续发展的严峻挑战。CO_2浓度升高影响植物生理代谢过程,导致植物根系分泌物的总量和化学组成发生改变,进而可能影响土壤微生物群落结构和生态功能。由于土壤微生物驱动碳氮循环,参与土壤养分 相似文献
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北方森林是全球第二大生物群区,约占全球森林面积的30%,尽管其细根生物量仅占森林生态系统很小的一部分,但其周转率更快,更易分解,因此,其对土壤碳循环和大气CO_2通量贡献很大。笔者综述了氮沉降和CO_2浓度升高的背景数据,总结了细根对二者变化的响应,主要从细根的形态特征、解剖结构和生理功能方面入手,探讨了其对氮沉降和CO_2浓度升高的响应。结论如下:(1)大气氮沉降量一直处于上升状态,与人类活动密切相关的有机氮量所占比例逐渐加大,而无机氮中NH_4~-N和NO_3~-N的变化趋势表现不同;(2)大气CO_2浓度一直呈上升趋势,细根形态特征、解剖结构和生理功能对其表现出明显的响应;(3)树种、年龄、土壤类型等都会改变细根形态、解剖结构和生理功能对氮沉降和CO_2浓度升高的响应结果,但改变的程度不同。研究结果可为北方森林乃至温带森林生态系统功能对氮沉降和CO_2浓度升高的响应提供参考依据和数据支持。 相似文献
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不同生态系统凋落物分解对氮沉降的响应综述 总被引：1，自引：0，他引：1
文章旨在综合不同生态系统类型凋落物对于氮沉降的响应,完善凋落物分解与氮沉降的相互作用机理。氮是构成蛋白质的主要成分,对动物体内氮平衡起重要作用,同时对植物茎叶的生长和果实的发育也有重要影响,是与产量最密切的营养元素。但近几十年来,由于工业、农业、畜牧业等产生越来越多的含氮化合物排向大气,研究表明大气氮沉降增加将对生态系统中的动植物及微生物产生直接或间接的影响,而氮沉降将通过影响微生物的生理生化过程改变凋落物的分解速率,进而影响生态系统的物质循环和能量流动过程。20世纪70年代以来,氮沉降的研究已有诸多报道,国内外很多学者也对氮沉降对凋落物影响的研究进行过评述,但大多基于对某一个陆地生态系统类型或者凋落物降解过程、产量分布、影响因素等进行评价,而氮沉降对不同类型的生态系统凋落物分解的影响还鲜有报道。笔者归纳了氮沉降对不同类型陆地生态系统（森林、草原、荒漠、城市和农田）凋落物分解的影响,为进一步研究不同类型凋落物分解过程对氮沉降的响应提供参考。 相似文献
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为探讨大气氮沉降对草原土壤微生物量的影响,采用模拟大气氮沉降的方法对试验小区进行施N处理,研究了不同施N水平下刈割对土壤微生物量C、N的影响。结果表明：不同施N水平对土壤微生物量C、N没有显著影响,但是有增加土壤微生物量C、N的趋势;在刈割和施N的交互作用下降低了土壤中微生物量C、N的含量。不同施N水平能降低草原植被根系生物量、促进土壤酸化。施N量为20g N?m-2?a-1时对土壤微生物量C、N的抑制性最强。 相似文献
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基于土壤微生物的碳氮互作效应综述 总被引：2，自引：3，他引：2
土壤微生物在养分循环中起着至关重要的作用,可为陆地生态系统能量流动提供动力。碳(C)、氮(N)元素是构成生物基本骨架和能量代谢最基本的元素,其循环关系到生物生长和生态系统的稳定性。在陆地生态系统中,土壤微生物C、N元素有着明显的相互作用,环境中C、N浓度的变化会促使其发生变化,进而导致微生物群落结构和生物功能改变。笔者从CO2浓度升高、黑碳添加和N沉降加剧出发,总结了环境条件变化对微生物C、N的影响;分析了现实环境背景下土壤微生物C、N的相互作用,探讨微生物C、N的内在联系,为微生物C、N耦合及生态系统C、N耦合提供参考依据。并提出,今后在气候变化对土壤微生物影响的研究中,应当根据地域和时空的差异建立多个研究模型,深入研究微生物C、N与环境中C、N的关系,注重生态系统C、N耦合的同时,也要注重微生物与其他生物之间,特别是与植物之间的C、N耦合。 相似文献
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土壤动物是陆地生态系统重要的组成部分，它们参与土壤有机质分解、植物营养矿化及养分循环等作用。但是随着工农业的发展，土壤污染越来越严重，从而土壤动物也随之受到影响。因此，本文着重从以下四个方面综述了主要的环境胁迫对土壤动物生态学的影响：(1)农药污染：随着农药污染程度的加重，土壤动物类群、个体数量、多样性指数、均匀性指数、个体数密度等会逐渐降低，但是不同类型的农药对土壤动物的影响程度不同，杀虫剂农药比除草剂影响程度大，不同的土壤动物对农药污染的敏感程度也不同；(2)重金属污染：重金属污染对土壤动物的影响其结果与农药污染相似；(3)氮沉降：氮沉降对土壤动物的影响会随着环境条件的不同而发生变化；(4)大气CO2浓度升高：国外学者主要利用FACE(Free-Air CO2 Enrichment)开放式CO2系统对土壤动物进行研究，发现土壤动物对大气CO2浓度的升高，能够产生正向、中性和负向的响应。最后本文指出了中国在土壤动物生态学领域急需开展研究的几个方面。 相似文献
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在植物根际生态系统中,土壤微生物的作用不可忽视,栽培措施的改变会影响根际微生物群落结构,进而影响植物生长。野生条件下,东北山樱嫁接后几十年表现良好,与栽培条件下差异显著。为此,研究野生条件下嫁接对东北山樱根际微生物群落结构以及多样性的影响,对改善樱桃栽培环境及可持续发展具有重要意义。笔者利用选择性培养基,研究野生条件下嫁接与砧木东北山樱根际细菌、真菌、放线菌的数量、群落组成以及种群多样性。结果表明,嫁接对东北山樱根际微生物数量、群落结构及多样性影响差异显著。嫁接显著增加东北山樱根际微生物数量,并形成了以细菌芽孢杆菌属、固氮菌属;真菌木霉菌属、毛霉菌属;放线菌（链霉菌属）吸水类群、烬灰类群和青色类群为主的优势菌属;发现特有细菌埃希氏菌属、节杆菌属、不动杆菌属、德克斯氏菌属、葡萄球菌属。 相似文献
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有机氮是土壤中氮的主要存在形式,土壤氮矿化、氮素有效性与有机氮组分关系密切,明确土壤有机氮组分对氮矿化的贡献,有利于为采用科学合理的田间管理措施提供理论依据。不同的施肥模式是影响稻田土壤氮组分及微生物多样性较为关键的因素之一。因此,本文从不同施肥方式对稻田土壤氮素形态和矿化作用特征、土壤氨氧化菌和硝化及反硝化菌群功能基因数量变化、土壤氮素转化微生物活性和胞外酶、土壤氮素转化微生物群落结构多样性等方面展开了相应的讨论,提出有机无机肥配施有利于提高稻田土壤有机氮组分的微生物利用性、土壤的氮供给,采用有机无机肥配施是提高稻田土壤肥力的有效管理措施。 相似文献
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探究不同强度放牧干扰下西天山野果林下植物群落物种多样性和土壤因子间的关系,为后期野果林的恢复和保护提供理论依据。以西天山野果林下植物为研究对象,依照放牧强度的划分方法,采用典型样地法,选择12个典型样地布置草本样方。以林下植物群落物种重要值指数、物种多样性指数和土壤因子作为评价指标,对比研究轻度（距离牧民居住点2~3 km）、中度（距离牧民居住点1~2 km）、重度（距离牧民居住点0~1 km）3种放牧干扰强度下群落结构、物种多样性和土壤因子的变化,进而分析植物群落物种多样性和土壤因子间的关系。结果表明,随着放牧强度的增加,群落植物组成发生明显变化,植物群落中优势种禾本科狗牙根和豆科车轴草逐渐被菊科蒲公英所取代;西天山野果林林下植物群落物种多样性水平呈逐渐下降的趋势;群落土壤理化性质差异明显,其中有机质、全氮含量表现出先降低后升高的趋势,全钾含量则表现出逐渐升高的趋势。研究认为,土壤中全钾含量和N/K是限制野果林群落多样性的主要土壤因子,这很可能与家畜排泄物的归还作用有关。 相似文献
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16S rDNA扩增子测序揭示长期定位秸秆还田对土壤细菌群落的影响 总被引：6，自引：0，他引：6
为探究典型的长期定位秸秆还田耕作模式对土壤微生物多样性的影响以及土地施肥变化与生态环境效应之间的关系,利用连续进行6年的长期定位秸秆还田试验,采用16S r DNA扩增子测序技术,分析土壤细菌群落结构组成的情况。结果表明,土壤长期施入秸秆和有机肥可提升土壤细菌群落多样性及物种丰富度。秸秆还田后土壤中细菌优势种群为变形杆菌和酸杆菌。主成分分析显示,各处理间微生物种类及含量有明显差别。WC与WCN处理N、P、K等速效养分含量有明显差别。WCN处理中的N、P、K等速效养分,有机碳含量与蔗糖酶、脲酶、纤维素酶活性显著高于WC。秸秆还田施用氮肥显著增加土壤养分含量,增强土壤酶活性,有利于土壤细菌群落的多样性和稳定性的提高,改善土壤生态环境,从而促进作物增产。 相似文献
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唐山地区近48年农业气候资源变化特征分析 总被引：10，自引：5，他引：5
以全球变暖为主线的气候变化已被世界公认。气候变化会影响到农业气候资源的变化,从而影响农业生产的格局,作物品种布局、粮食产量等。为此,利用唐山地区11个气象观测站1961~2008年日平均气温和逐日降水资料,运用最小二乘法进行线性倾向估计,分析唐山地区主要农业气候资源时间、空间变化趋势及其差异,为政府部门指导农业生产,发展设施农业和名优农产品开发、引进、农业气候资源利用论证提供决策依据。结果表明：唐山地区热量均呈增加趋势,西南部热量增加趋势明显,东北部热量增加较缓;≥0 ℃活动积温、≥10 ℃活动积温的变化与年平均气温的变化密切相关;年降水量表现为减少趋势,且年际间变化较大。 相似文献
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地表太阳紫外线-B(UV-B,波长：280～320 nm)辐射增强和气候变化均是当今重要的全球性环境问题。平流层臭氧层损耗以及大气CO2、CH4和N2O等温室气体排放的增加,是驱动这两大全球性问题的主要因素。UV-B辐射增强会通过一系列的生物地球化学进程影响陆地生态系统碳氮平衡,改变CO2、CH4、N2O等温室气体的排放,进一步对气候变化产生作用。笔者对UV-B辐射增强对陆地生态系统CO2排放的影响途径(凋落物和土壤)和影响机制(有机物中难降解分子转化为可溶性有机碳、有机物非生物光化学降解以及光引发产生的微生物降解)进行了总结,阐述了UV-B辐射增强对CH4和N2O排放的影响途径(植株组织化学结构变化和根系分泌物组分变化),及其在不同生态系统中与环境要素相互作用下的排放规律。此外,气候变化背景下,一定范围内的温度升高和降水量减少可促进UV-B辐射增强产生的有机物光降解作用,进而促进温室气体的... 相似文献