植物碳输入变化对滇中湖群富磷区土壤磷素流失过程的影响

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31860133
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    40.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0306.生态系统生态学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The phosphorus (P) transport from soil in phosphorus-enriched mountainous areas of central Yunnan to water body has become an important source of non-point source pollution in lake eutrophication. Plant-soil microbial system is the key component to prevent and control soil phosphorus loss. However, its operational mechanism is not clear. In order to deepen the understanding of the role of plant-microbial system and its mechanism in the control of soil P loss, effects of plant carbon inputs (litter input and belowground carbon allocation) and responded soil microbial communities on soil hydrological pathways and distributions of P fractions in soil and runoff will be taken as a breakthrough point to analyze the induced changes of soil P fractions, soil hydrological pathways, and P fluxes using the greenhouse experiments and field-experiments, and to investigate the relative role of responded soil microbial community in the process of soil P loss. On basis of that, the overall characteristics of soil P fraction–hydrological pathway-P loss and the main biohydrochemical processes in reducing soil P loss will be compared and discussed to reveal the mechanism of plant-soil microbial system on soil P cycling. This study will provide scientific evidence for plant selection and action mechanism in control of soil P loss, and also for control of non-point source pollution in phosphorus-enriched mountainous areas of central Yunnan and other similar areas.
滇中湖群区山地富磷土壤磷素的迁移入湖已成为湖泊面源污染的重要来源。植物-土壤微生物系统是源头上防控土壤磷素流失的关键环节,但其影响过程及机制还不明晰。本项目拟以植物碳输入及所引起的土壤微生物群落变化对土壤不同水文途径及其相应土壤-径流中磷素形态组分特征的影响作为切入点,通过野外控制及室内模拟试验,分析植物碳输入变化(地上凋落物输入及地下根系碳分配)对不同时空尺度上土壤磷素组分、土壤水文过程及其磷素流失特征的影响,并在此基础上量化植物碳输入所引起的土壤微生物群落在磷素流失过程中的相对作用,整合分析不同植物碳输入变化条件下土壤磷素组成-水文途径-磷素流失过程的总体特征,剖析植物在减控磷素流失过程中的主要生物水文化学过程,揭示滇中富磷区植物-微生物系统在土壤磷素循环过程中的作用机制,为该区域土壤磷素有效削减的植物选择及机制研究提供科学依据,也为高原湖泊及其他类似区域的面源污染防治提供科技支持。

结项摘要

滇中湖群区山地富磷土壤磷素的迁移入湖已成为湖泊面源污染的重要来源。植物碳输入条件下植物-微生物系统是源头上防控土壤磷素流失的关键环节。本研究通过野外控制及室内模拟试验,分析了不同植物碳输入方式对土壤磷素循环过程及其磷素流失特征的影响,并在此基础上量化了植物碳输入所引起的土壤微生物群落在磷素流失过程中的相对作用。结果表明富磷土壤中闭蓄态磷与中度活性磷是富磷区土壤的主要磷组分;而贫磷土壤闭蓄态磷和有机磷是贫磷区土壤磷素的主要组分,这说明生物过程及物化过程分别是贫磷区与富磷区磷素循环的主要控制过程;不同植物群落土壤磷素流失具有显著差异,磷流失总量呈荒草坡>云南松林>常绿阔叶林,磷流失与土壤理化性质、植物群落物属性密切相关。土壤微生物尤其是土壤丛枝菌群落在土壤磷素流失防控中具有重要作用,土壤丛枝菌群落可以通过改善土壤团聚体结构,提升土壤对原位磷素的截留效能,减少磷素的流失潜能。本项目结果揭示了滇中富磷区植物-微生物系统在土壤磷素循环过程中的作用过程,为该区域生态修复及湖泊富营养化防控研究提供了科学依据及技术支持。

项目成果

期刊论文数量(17)
专著数量(1)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
基于生态化学计量方法识别农业面源污染防控重点区域
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    水土保持研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴晓妮;付登高;彭珮媛;赵洛琪
  • 通讯作者:
    赵洛琪
Opposite responses of soil phosphorus fractions to two dominant species during early succession in subtropical phosphorus-enriched degraded mounatain ecosystems
亚热带富磷退化山地生态系统演替早期土壤磷组分对两种优势种的相反响应
  • DOI:
    10.1016/j.catena.2021.105962
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Catena
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Zhao Luoqi;Wu Xiaoni;Huang Na;Fu Denggao;Peng Peiyuan;Shang Huaye;Huang Gongning;Duan Changqun
  • 通讯作者:
    Duan Changqun
Land use effects on soil phosphorus behavior characteristics in the eutrophic aquatic-terrestrial ecotone of Dianchi Lake, China
滇池富营养化水陆交错带土地利用对土壤磷行为特征的影响
  • DOI:
    10.1016/j.still.2020.104793
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Soil and Tillage Research
  • 影响因子:
    6.5
  • 作者:
    Fu Denggao;Xu Zixuan;Wu Xiaoni;Zhao Luoqi;Zhu Anqi;Duan Changqun;Chadwick David R;Jones Davey L
  • 通讯作者:
    Jones Davey L
Different life-form plants exert different rhizosphere effects on phosphorus biogeochemistry in subtropical mountainous soils with low and high phosphorus content
不同生命型植物对低磷和高磷亚热带山地土壤磷生物地球化学的根际影响不同
  • DOI:
    10.1016/j.still.2019.104516
  • 发表时间:
    2020-05-01
  • 期刊:
    SOIL & TILLAGE RESEARCH
  • 影响因子:
    6.5
  • 作者:
    Fu, Denggao;Wu, Xiaoni;Li, Bo
  • 通讯作者:
    Li, Bo
Response of soil phosphorus fractions and fluxes to different vegetation restoration types in a subtropical mountain ecosystem
亚热带山地生态系统土壤磷组分和通量对不同植被恢复类型的响应
  • DOI:
    10.1016/j.catena.2020.104663
  • 发表时间:
    2020-10-01
  • 期刊:
    CATENA
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Fu, Denggao;Wu, Xiaoni;Jones, Davey L.
  • 通讯作者:
    Jones, Davey L.

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其他文献

柴河流域典型景观类型土壤氮磷含量的空间变异特征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    土壤
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴晓妮;付登高;刘兴祝;宗德志;刘永权
  • 通讯作者:
    刘永权
铅持续胁迫下不同世代蚕豆生理生化指标的变化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    广西植物
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴博涵;付登高;段昌群
  • 通讯作者:
    段昌群
柴河流域不同景观类型径流氮磷含量及其计量比变化特征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    生态与农村环境学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    付登高;吴晓妮;何锋;阎凯;段昌群
  • 通讯作者:
    段昌群
柴河流域不同农田种植模式下沟渠底泥氮磷及有机质的赋存特征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    生态与农村环境学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴晓妮;付登高;段昌群
  • 通讯作者:
    段昌群
柴河流域种植方式与沟渠类型对农田径流氮、磷含量的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    水土保持学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴晓妮;付登高;段昌群;闫 曦;蒋 霞
  • 通讯作者:
    蒋 霞

其他文献

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付登高的其他基金

生态水文过程驱动森林植物碳输入分异特征及其对土壤磷素循环的影响
  • 批准号:
    42267051
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    34 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
富磷土壤聚磷放线菌与常见植物的相互作用及其生态环境效应
  • 批准号:
    31360152
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    49.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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