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土壤气态氮（如N2O和N2等）损失是陆地生态系统氮损失的重要途径，是导致陆地生态系统氮限制的重要机制。气态氮主要来自硝化作用和反硝化作用等土壤微生物过程。陆地生态系统是大气二氧化碳（CO2）重要的碳汇，在调节气候变化方面发挥着重要作用。全球陆地生态系统每年吸收人为活动排放CO2的30%左右，但其碳汇功能往往受到氮供应的限制。与1850-1900年相比，全球地表温度目前升高1.1°C左右。IPCC第...
中国科学院沈阳应用生态研究所在植物根分泌物驱动土壤激发效应方面取得进展（图）
土壤有机碳 根分泌物 植物群落
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2023/2/10
作为陆地生态系统最大的碳库，土壤有机碳的分解是陆地生态系统向大气释放碳的重要过程。土壤有机碳分解受到激发效应的显著调控。对于植物碳输入而言，结构简单物质（来源于根分泌物）产生的激发效应强于结构复杂物质（来源于凋落物）。根分泌物约占净初级生产力的2%-14%。因此，根分泌物引起的激发效应是全球土壤碳分解重要的驱动者。根分泌物含有多种低分子量化合物，如简单糖类、氨基酸、低分子有机酸、酚类等，它们在易降...
中国科学院沈阳应用生态研究所在微生物残体对森林土壤有机碳贡献方面取得进展（图）
微生物 森林土壤 有机碳
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2023/2/10
土壤微生物残体是微生物合成代谢和反复积累形成的难分解有机物，被认为它也是土壤有机碳库，尤其是稳定有机碳库的重要组成部分，在森林土壤有机碳固存和维持森林碳汇功能等方面发挥重要作用。然而，土壤细菌残体和真菌残体对土壤有机碳贡献的空间分布格局及其背后驱动机制尚不明确。
中国科学院沈阳应用生态研究所量化环境和干扰对森林景观动态的影响（图）
量化环境 森林景观动态
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2022/10/24
森林景观的格局和演变在一系列时间和空间尺度上受到多种生态因素（如环境和干扰）的影响。这些因子在不同时空尺度上复杂的交互作用可能会导致森林景观动态变得难以预测。因此理解和量化这些因素及其交互作用的影响对了解当前的森林景观格局和预测未来变化至关重要。然而，由于当前的森林景观是干扰、环境以及森林演替等在整个景观中累积和交互作用的结果，这类研究往往会受限于相对短期（如，几十年）的观测数据或空间离散的历史干...
厄尔尼诺-南方涛动 (El Ni？o–Southern Oscillation, ENSO)是太平洋东部和中部的风场及海水温度异常变化的现象，它包括冷（拉尼娜）暖（厄尔尼诺）两个事件，周期为2-7年。ENSO可以通过大气遥相关的方式引起全球范围大气环流的变化，进而影响各地的气温与降水。热带森林研究表明，厄尔尼诺通过调节局部地区的温度和降水极大的影响了花、种子和叶片的物候及产量。然而由于长时间尺度的...
中国科学院沈阳应用生态研究所揭示真菌和昆虫对于维持温带森林草本植物多样性的重要作用（图）
真菌 昆虫 温带森林 草本植物多样性
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2022/10/24
生物多样性的维持机制一直是生态学研究热点话题。大量的实验证据表明，植食性昆虫或真菌有助于维持自然生态系统中的植物多样性。然而，以往的工作主要集中在森林乔木或草原草本植物上，对于它们如何影响森林草本多样性的认识还十分有限。
中国科学院沈阳应用生态研究所在植物获取养分的地下碳效率方面取得新进展（图）
光合碳分配 非固氮植物 土壤氮磷
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2022/10/24
植物将大量的光合碳分配到地下用来根系生长、根系呼吸、根系分泌以及支持菌根真菌和固氮细菌等，从而依赖紧密的植物-微生物互作关系换取生长所需的受限土壤养分。可见，在根土界面存在着碳投入和养分吸收的贸易或者权衡关系。模型研究已经表明固氮和非固氮植物、丛枝菌根和外生菌根植物之间获取养分的碳投入差异对于理解它们的竞争优势、丰度以及生产力具有重要作用，但是植物究竟需要向地下投入多少碳来获取养分？目前的实验性证...
中国科学院沈阳应用生态研究所揭示非生长季的根际激发效应动态（图）
土壤有机质 陆地生态系统 根际激发效应
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2022/10/24
土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库，其储量要大于植物和大气碳库的总和，即使土壤有机质分解速率发生微小的增加，也会对大气CO2浓度产生显著的正效应，从而加剧化石燃料燃烧和土地利用变化对全球变暖的影响。越来越多的证据表明，除了温度和水分，根际激发效应（Rhizosphere priming effect, RPE）是影响土壤有机质分解以及土壤碳库源汇功能转变的另一主要因子。尽管根际激发效应影响着长期的土...
中国南方亚热带森林土壤中长期高的大气氮沉降导致其成为气态氮（一氧化氮（NO）和氧化亚氮（N2O））释放的热点区域。土壤湿度是NO和N2O释放速率的主要控制因子，尤其在具有季风气候，干湿交替频繁的亚热带森林。然而，土壤湿度对中国亚热带森林土壤NO周转和N2O释放的具体调控作用及其过程机理，目前知之甚少。
中国科学院沈阳应用生态研究所在森林土壤质量评价指标研究取得新进展（图）
森林土壤 土壤物理
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2022/10/24
森林土壤质量是土壤功能优良与否的评价指标或指标体系。但是，森林土壤指标逾百个，森林土壤质量到底如何定量化？用何种指标或哪些指标表征土壤质量一直模糊不清。 为此，中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与经营研究团队，通过对比人工林与天然林（参照系）土壤物理、化学和微生物学性质，共收集发表文献中的48个指标和2600余组数据，基于每个指标最小数据量、文献偏倚检验等，进一步选出26个指标和1804组数据进...
中国科学院沈阳应用生态研究所在退化沙质草地植被自然恢复的研究方面取得新进展（图）
退化沙质 草地沙化 土壤种子
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2022/10/24
草地沙化已成为全球性生态难题，目前中国90％的可利用草地存在不同程度的沙化。草地沙化形成裸斑，裸斑表土极易遭受风蚀，导致彼此相连形成片状或带状流沙，从而加剧草地沙化进程。因此，草地沙化裸斑植被恢复是逆转草地沙化的关键环节。而植被自然恢复是一种低成本的植被物种多样性的维持方法，随着植被覆盖的减少，沙化裸斑从周围植被获取种子的能力大大降低，土壤种子库在退化沙质草地植被自然恢复中的作用凸显。然而，草地沙...
中国科学院沈阳应用生态研究所在温带森林土壤一氧化氮排放研究中取得进展（图）
温带森林土壤 一氧化氮排放 大气环境化学 森林NO排放
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2022/9/14
一氧化氮（NO）化学活性强，影响着大气环境化学，易被对流层臭氧和氢氧自由基氧化，也是大气细颗粒物中硝酸盐形成的前体物质。森林土壤是大气NO的重要排放源，但全球森林土壤NO排放仍存在较大不确定性，这影响了全球森林NO排放的估算，其中站点分布不均和缺乏高频在线监测是重要原因。目前，在全球森林开展土壤NO排放研究的站点有59个，而连续自动监测研究则只有13个，在中国温带森林还没有NO连续自动监测的报道（...
中国科学院沈阳应用生态研究所在温带森林土壤一氧化氮排放上取得进展（图）
温带森林土壤 一氧化氮排放
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2022/10/24
一氧化氮（NO）化学活性强，影响着大气环境化学，极易被对流层臭氧和氢氧自由基氧化，同时也是大气细颗粒物中硝酸盐形成的前体物质。森林土壤是大气NO的重要排放源，但全球森林土壤NO排放仍存在很大的不确定性，这影响了全球森林NO排放的估算，其中站点分布不均和缺乏高频在线监测是重要原因。目前，在全球森林开展土壤NO排放研究的站点有59个，而连续自动监测研究则只有13个，在中国温带森林还没有NO连续自动监测...
中国科学院沈阳应用生态研究所在功能性状对防护林树种抗旱性影响机制研究方面取得新进展（图）
防护林 树种抗旱性
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2022/10/24
我国“三北”地区的防风固沙林在维系国土生态安全方面具有关键作用，但受气候暖干化以及极端气候事件频发等的影响，防护林出现了普遍衰退死亡的现象，我国北方广大地区防护林生态系统的功能稳定性在未来面临较大的不确定性。水力学相关功能性状对树木适应和响应干旱具有至关重要影响，而树木径向生长动态是树木适应响应环境的重要综合表现形式，通过将树木年轮分析和水力学相关等关键功能性状研究相结合，可为揭示树木对干旱等的适...
中国科学院沈阳应用生态研究所在树木径向生长对气候变暖响应的生理机制方面取得新进展（图）
树木径向生长 气候变暖 生理机制
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2022/10/24
气候变暖可对树木的生长产生重要影响，不同树种对气候变暖的响应存在较大差异，但其背后生理机制有待深入研究。落叶松和红松是东北林区两种重要树种，前者为重要的速生造林树种，而后者为地带性植被阔叶红松林中的唯一针叶优势树种。为明确两树种径向生长规律及对气候变暖的响应趋势及其生理机制，我们沿长白山海拔梯度（780，1000和1300m）开展了落叶松和红松的树木年轮气候分析与木质部水力学特征测定。