Impact of soil structure on microbial responses to environmental change
Impact of soil structure on microbial responses to environmental change
批准号:
1949545
负责人:
金额:
$0.0万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Studentship
财政年份:
2017
资助国家:
英国
项目状态:
已结题
起止时间:
2017 至 --
中文摘要
人类活动造成的环境变化和扰动可能对土壤中的基本活动产生破坏性影响,如对地球生态系统功能至关重要的地球化学循环。然而,对土壤结构(“土壤表型”)等关键物理变量对生态系统对此类扰动的反应的影响知之甚少。这些知识对于评估和预测土壤生态系统对长期扰动的恢复力至关重要。微生物驱动着土壤中的生态地球化学循环,并为土壤生态系统功能提供了理想的、易处理的指标。已知促进微生物对土壤扰动的恢复力的一个主要生物因素是变异,因为变异的生物体可能更好地适应改变的条件。最近通过埃弗里实验室和其他实验室的NERC资助项目取得的突破已经建立了一种新的生物变异形式,可以促进土壤系统中微生物的生存;即具有相同DNA组成的单个细胞之间的表型变异。现在广泛接受的是,这种遗传均匀的种群(非基因型异质性,NGH)内的变化,是重要的微生物在土壤中的生存。现在的主要挑战是了解土壤环境的类型如何随着时间的推移改变NGH对微生物生存的影响。具体而言,土壤具有不同尺度的空间结构,该项目将测试的假设,即物理异质性(土壤结构)调制NGH在土壤种群的影响。通过解决这个主要问题,这个奖学金将有助于描述土壤生态系统对环境扰动的恢复力。该项目将应用由跨学科合作支持的最先进的技术来解决这个问题,解决这些关键目标:NGH是否赋予结构化土壤的竞争优势?土壤结构是否影响压力土壤生态系统中NGH的长期演变?
英文摘要
Environmental change and perturbation due to human activities can have devastating impacts on essential activities in soils, like biogeochemical cycling, that are essential to the earth's ecosystem functions. However, the influence of key physical variables like soil structure ("the soil phenotype") on ecosystem responses to such perturbations is very poorly understood. Such knowledge is critical to appreciate and predict the resilience of soil ecosystems to perturbations over time. Microorganisms drive biogeochemical cycles in soils and provide ideal, tractable indicators of soil ecosystem function. A major biological factor known to promote microbial resilience to soil perturbations is variation, as variant organisms may be better adapted to the altered conditions. Recent breakthroughs through NERC-funded projects in the Avery laboratory and other laboratories have established a novel form of biological variation that promotes microbial survival in soil systems; that is, phenotypic variation between individual cells that have the same DNA composition. It is now widely accepted that this variation within genetically-uniform populations (non-genotypic heterogeneity, NGH), is important for microbial survival in soils. The major challenge now is to understand how the type of soil environment may alter the impact of NGH on microbial survival over time. Specifically, with soils having different scales of spatial structure, this project will test the hypothesis that physical heterogeneity (soil structure) modulates the impact of NGH in soil populations. By addressing this major question, this studentship will help describe the resilience of soil ecosystems to environmental perturbation. The project will apply state-of the-art technologies underpinned by interdisciplinary collaboration to tackle this problem, addressing these key objectives:Does NGH confer a competitive advantage in structured soils?Does soil structure affect long-term evolution of NGH in stressed soil ecosystems?
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DOI:
10.1128/aem.01005-21
发表时间:
2021-09-28
期刊:
Applied and environmental microbiology
影响因子:
4.4
作者:
[Harvey HJ, Mitzakoff AMT, Wildman RD, Mooney SJ, Avery SV]
通讯作者:
Avery SV
Challenges and approaches in assessing the interplay between microorganisms and their physical micro-environments.
评估微生物及其物理微环境之间相互作用的挑战和方法。
DOI:
10.1016/j.csbj.2020.09.030
发表时间:
2020
期刊:
Computational and structural biotechnology journal
影响因子:
6
作者:
[Harvey HJ, Wildman RD, Mooney SJ, Avery SV]
通讯作者:
Avery SV
DOI:
10.1016/j.soilbio.2020.107870
发表时间:
2020-09-01
期刊:
SOIL BIOLOGY & BIOCHEMISTRY
影响因子:
9.7
作者:
[Harvey, Harry J., Wildman, Ricky D., Avery, Simon, V]
通讯作者:
Avery, Simon, V
DOI:
10.1016/j.csbj.2021.11.039
发表时间:
2022
期刊:
Computational and structural biotechnology journal
影响因子:
6
作者:
[Harvey HJ, Chubynsky MV, Sprittles JE, Shor LM, Mooney SJ, Wildman RD, Avery SV]
通讯作者:
Avery SV
Manufactured Soil Aggregates for Studying Microhabitats
用于研究微生境的人造土壤团聚体
DOI:
10.5194/egusphere-egu2020-9512
发表时间:
2020
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Harvey H]
通讯作者:
Harvey H
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碳-铁-微生物对滩涂围垦稻田土壤团聚体形成和稳定的调控机制
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批准号:41977088
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项目类别:面上项目
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资助金额:61.0万元
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批准年份:2019
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负责人:刘亚龙
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依托单位:
黄淮海平原典型区域土壤盐渍化演变机制与发生风险防控对策研究
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批准号:41171178
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2011
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负责人:刘广明
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依托单位:
长白山垂直带土壤动物多样性及其在凋落物分解和元素释放中的贡献
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批准号:41171207
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项目类别:面上项目
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2011
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负责人:殷秀琴
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依托单位:
南美蟛蜞菊入侵对土壤微生物的影响及反馈作用
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批准号:30970556
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项目类别:面上项目
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资助金额:40.0万元
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批准年份:2009
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负责人:杜道林
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依托单位:
松嫩草地土壤动物多样性及其在凋落物分解中作用和物质能量收支研究
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批准号:40871120
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项目类别:面上项目
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资助金额:45.0万元
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批准年份:2008
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负责人:殷秀琴
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依托单位:
环境中溴代二噁英类物质污染状况及其特征
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批准号:20677001
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项目类别:面上项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2006
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负责人:陈左生
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依托单位:
基于GIS的西北干旱区黑河流域水文水资源集成建模环境研究
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批准号:40501054
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:27.0万元
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批准年份:2005
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负责人:南卓铜
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依托单位:
典型POPs的土壤污染机理与作物累积规律
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批准号:40571075
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项目类别:面上项目
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资助金额:45.0万元
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批准年份:2005
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负责人:蒋新
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依托单位: