Fe(III)/腐殖质呼吸抑制稻田产甲烷过程的联合作用机制
批准号:
31070460
项目类别:
面上项目
资助金额:
33.0 万元
负责人:
庄莉
依托单位:
学科分类:
土壤生态学
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
卢普相、袁勇、王跃强、马晨、陈曼佳、郑宇、陈青
中文摘要
稻田是大气甲烷的重要排放源,产甲烷过程作为有机物厌氧降解的最后一步,与土壤中多种厌氧呼吸形式存在底物竞争。目前,水稻土中Fe(III)还原对产甲烷过程的抑制效应已被确认,但具体的作用机制尚不明确。Fe(III)呼吸和腐殖质呼吸是水稻土中两个密切联系、相互促进的过程,并且水稻土具有Fe(III)/腐殖质呼吸强烈发生的有利条件。本项目基于腐殖质的重要环境属性及其与铁呼吸的相关性,提出"Fe(III)/腐殖质呼吸抑制稻田产甲烷过程的联合作用机制"假说,系统研究腐殖质联合Fe(III)呼吸抑制稻田产甲烷过程的直接机制(腐殖质呼吸直接消耗有机碳)与间接机制(作为络合剂/电子穿梭体促进铁呼吸),阐明Fe(III)/腐殖质呼吸抑制产甲烷过程的联合作用机制及其具体协同途径,为发展和完善农田碳循环理论提供科学依据,为稻田温室气体减排途径提供技术支撑。
英文摘要
稻田是大气甲烷(CH4)的重要排放源,其排放的CH4约占全球总排放的5% ~19%。华南红壤铁氧化物物腐殖质含量高,其微生物还原过程与有机物厌氧降解密切相关。本项目基于铁呼吸(Fe(III)还原)与腐殖质呼吸在土壤环境中的重要相关性,提出Fe (III)/腐殖质呼吸联合抑制稻田产甲烷的机制。以源于水稻土的Fe(III)/腐殖质还原菌为研究对象,系统研究 Fe(III)/腐殖质与稻田产甲烷过程的微生物机制,重要研究结果:突破了传统研究腐殖质/铁氧化物与稻田产甲烷关系的局限性,发现了腐殖质/Fe(III)还原菌与产甲烷菌之间非底物竞争关系,初步证实了腐殖质/铁氧化物(导电)介导的种间直接电子传递影响产甲烷过程的微生物机制,为理解腐殖质和铁氧化物在土壤碳循环过程的角色与功能提供了新的视角,这对理解稻田土壤,尤其是华南稻田土壤产甲烷过程有一定的启示作用,对丰富生物地球化学理论、稻田甲烷释放过程的控制提供理论依据。
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Humic substance-mediated reduction of iron(III) oxides and degradation of 2,4-D by an alkaliphilic bacterium, Corynebacterium humireducens MFC-5.
腐殖质介导的铁 (III) 氧化物还原和嗜碱性细菌(腐殖棒杆菌 MFC-5)降解 2,4-D
DOI:
10.1111/1751-7915.12003
发表时间:
2013-03
期刊:
Microbial biotechnology
影响因子:
5.7
作者:
[Wu CY, Zhuang L, Zhou SG, Yuan Y, Yuan T, Li FB]
通讯作者:
Li FB
DOI:
10.1111/1574-6941.12274
发表时间:
2014-04
期刊:
FEMS microbiology ecology
影响因子:
4.2
作者:
[Shungui Zhou;Jielong Xu;Guiqin Yang;Zhuang Li]
通讯作者:
Shungui Zhou;Jielong Xu;Guiqin Yang;Zhuang Li
DOI:
--
发表时间:
--
期刊:
生态学报
影响因子:
--
作者:
[武春媛, 周顺桂, 庄莉, 马晨]
通讯作者:
马晨
DOI:
10.1099/ijs.0.040998-0
发表时间:
2013-03
期刊:
International journal of systematic and evolutionary microbiology
影响因子:
2.8
作者:
[Jun Zhang;Guiqin Yang;Shungui Zhou;Yue-qiang Wang;Yong Yuan;Zhuang Li]
通讯作者:
Jun Zhang;Guiqin Yang;Shungui Zhou;Yue-qiang Wang;Yong Yuan;Zhuang Li
DOI:
10.1099/ijs.0.040956-0
发表时间:
2013-03
期刊:
International journal of systematic and evolutionary microbiology
影响因子:
2.8
作者:
[Guiqin Yang;Jun Zhang;Soon-Wo Kwon;Shungui Zhou;Lu Han;Ming Chen;Chen Ma;L. Zhuang]
通讯作者:
Guiqin Yang;Jun Zhang;Soon-Wo Kwon;Shungui Zhou;Lu Han;Ming Chen;Chen Ma;L. Zhuang
共 8 条
华南稻田产甲烷过程对铁氧化物晶型转变的响应机制
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批准号:31470561
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项目类别:面上项目
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资助金额:88.0万元
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批准年份:2014
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负责人:庄莉
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依托单位:
生物电流偶联驱动的水稻土有机碳加速矿化机制
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批准号:21177030
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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:庄莉
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依托单位:
多环芳烃-硝基苯耦联厌氧降解的腐殖质穿梭驱动机制
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批准号:40801119
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2008
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负责人:庄莉
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依托单位:
国内基金
海外基金