环境多因子对温带草原土壤微生物群落结构的影响
结题报告
批准号:
41171201
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
杨云锋
依托单位:
学科分类:
D0709.基础土壤学
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
夏瑜、孙润、赵芳、刘守业、贾倩倩、何芬
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中文摘要
草原是地球陆地最主要的生态系统之一, 也是一个脆弱的生态系统,气候变化和人类干扰可能导致草原植被退化、物种减少、水土流失、沙尘暴频发等严重问题。由于土壤微生物介导了土壤碳氮循环过程和影响了植物多样性,为了实现草原生态系统的合理管.理,对草原土壤微生物的深入研究不可或缺。但是由于土壤微生物群落的复杂性和技术.手段的限制,以往的研究无法准确检测野外微生物群落结构和功能。本项目将采用目前.世界上最先进的Geochip芯片技术,并结合其他现代环境生态学技术来识别温带草原土.壤微生物多样性,揭示温度、降水、刈割和施肥等环境因子和人类活动对土壤微生物群.落结构的影响,在从微观到宏观的几个水平上阐明其机制,解释温带草原土壤生态系统.对环境变化的响应、适应和反馈。
英文摘要
草原是地球陆地最主要的,但也是较为脆弱的一个生态系统。全世界草原的总面积约为2400万平方公里。其中,我国草地有313万平方公里,占我国国土面积的三分之一,是世界第三草地大国。由于气候变化和人类干扰,我国草原面临着植被退化、物种减少、水土流失、沙尘暴频发等严重问题,给国民经济和人民生活带来巨大的挑战,因此亟需对生态效应进行深入评估。依托中国科学院已有的野外实验站平台,本项目主要在位于内蒙古的多伦恢复生态学研究站和青海省的海北草甸生态系统定位站开展了工作。我们多次在这些实验站的长期定位实验研究样地里采集土壤样品,研究放牧、降水、温度和风蚀等环境因子对土壤生态系统的扰动。利用目前世界上最先进的Geochip芯片和高通量测序等宏基因组学技术,并结合其他现代环境生态学技术,识别了草原土壤微生物延海拔梯度分布的功能多样性;发现微生物物种组成和功能基因对放牧、种植、降水、温度和风蚀等环境因子的变化极为敏感,说明功能冗余在野外自然环境中较少;发现DNA丰度与土壤异质呼吸、硝化潜势、氧化亚氮排放存在显著相关性,证明了这些微生物介导的功能过程在野外可以检测出来,因此DNA可以用于表征土壤碳氮循环过程和碳氮组分变化。相关研究成果在SCI 期刊已发表论文10篇。并以本项目为契机成功在清华大学构建了功能基因芯片技术的实验和数据分析体系。本项目的顺利实施,为草原碳库、氮库和生物地球化学循环过程的模型构建、验证和预测提供可靠的参数,同时为我国的国际气候谈判和草原生态系统的管理、资源合理利用和生态恢复提供必需的基础科学数据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1038/ismej.2014.46
发表时间:2014-04
期刊:The ISME Journal
影响因子:--
作者:Mengxin Zhao;K. Xue;Feng Wang;S. Liu;S. Bai;Bo-guang Sun;Jizhong Zhou;Yunfeng Yang
通讯作者:Mengxin Zhao;K. Xue;Feng Wang;S. Liu;S. Bai;Bo-guang Sun;Jizhong Zhou;Yunfeng Yang
DOI:10.1111/gcb.12065
发表时间:2013-02
期刊:Global Change Biology
影响因子:11.6
作者:Xue K.;Van Nostr;J.;Wang S.;Zhou J.
通讯作者:Zhou J.
Roles of UndA and MtrC of Shewanella putrefaciens W3-18-1 in iron reduction.
腐败希瓦氏菌 W3-18-1 的 UndA 和 MtrC 在铁还原中的作用
DOI:10.1186/1471-2180-13-267
发表时间:2013-11-25
期刊:BMC microbiology
影响因子:4.2
作者:Yang Y;Chen J;Qiu D;Zhou J
通讯作者:Zhou J
DOI:10.1111/1462-2920.12398
发表时间:2015-03
期刊:Environmental microbiology
影响因子:5.1
作者:Shanshan Liu;Feng Wang;K. Xue;Bo Sun;Yuguang Zhang;Zhili He;J. V. Van Nostrand;Jizhong Zhou
通讯作者:Shanshan Liu;Feng Wang;K. Xue;Bo Sun;Yuguang Zhang;Zhili He;J. V. Van Nostrand;Jizhong Zhou
Contrasting soil microbial community functional structures in two major landscapes of the Tibetan alpine meadow.
青藏高原高寒草甸两大景观土壤微生物群落功能结构对比
DOI:10.1002/mbo3.190
发表时间:2014-10
期刊:MICROBIOLOGYOPEN
影响因子:3.4
作者:Chu, Houjuan;Wang, Shiping;Yue, Haowei;Lin, Qiaoyan;Hu, Yigang;Li, Xiangzhen;Zhou, Jizhong;Yang, Yunfeng
通讯作者:Yang, Yunfeng
Dimensions合作研究项目:养分添加对全球草地土壤微生物多样性和功能的影响及机理
  • 批准号:
    32161123002
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
  • 资助金额:
    300万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    杨云锋
  • 依托单位:
高寒草甸土壤微生物群落响应气候变化的微观机制
  • 批准号:
    41471202
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    95.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    杨云锋
  • 依托单位:
国内基金
海外基金