近日,中国科学院华南植物园研究团队从生物固氮“耗能”的角度出发,探索碳与生物固氮的关系。记者了解到,该研究从能量角度进一步揭示了有机碳与生物固氮的关系,有助于理解氮富集生态系统固持外源氮的“悖论”现象
近日,中国科学院华南植物园研究团队从生物固氮“耗能”的角度出发,探索碳与生物固氮的关系。记者了解到,该研究从能量角度进一步揭示了有机碳与生物固氮的关系,有助于理解氮富集生态系统固持外源氮的“悖论”现象。
传统观点认为,由于生物固氮是一个消耗能量的化学反应,当土壤可利用氮浓度增加时,兼性固氮者下调固氮速率(转而利用土壤氮),而专性固氮者被淘汰或取代。基于这样的认识形成的“氮富集抑制生物固氮”理论观点已被广泛接受和证实。然而,自然界中仍存在与此相悖的现象,即有很多富氮的生态系统高效固持外源氮。导致该“悖论”现象的机理有待进一步探索。
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研究团队从生物固氮“耗能”的角度出发,探索碳与生物固氮的关系。
中国科学院华南植物园郑棉海研究团队从生物固氮“耗能”的角度出发,探索碳与生物固氮的关系。基于陆地生态系统672项相关研究进行整合分析,发现虽然氮添加抑制陆地生物固氮速率,但该抑制效应随着土壤有机碳的增加而减弱。在中、高碳土壤中,氮添加处理对多种固氮策略(自生、共生固氮等)的负作用,弱于在低碳土壤中的负作用。氮添加对固氮微生物丰度和多样性的负效应,也随土壤有机碳浓度的增加而减弱。研究者表示,导致上述现象的可能原因是高浓度有机碳潜在提供更多“碳能”驱动生物固氮,以及固氮微生物需要维持自身碳氮化学计量比平衡。
相关研究成果已于近期发表在国际学术期刊Science of the Total Environment(《总体环境科学》)上。记者了解到,前期,该研究团队已发现资源化学计量比对富氮森林生物固氮的影响。本次研究从能量角度进一步揭示了有机碳与生物固氮的关系,完善了“氮富集抑制生物固氮”的传统认识,有助于理解氮富集生态系统固持外源氮的“悖论”现象,暗示了未来陆地生物固氮的模拟和预测需要考虑有机碳的作用。
文、图/广州日报·新花城记者:黄岚 通讯员:郑棉海
广州日报·新花城编辑:李凤荷
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