金沙js9999_金沙线路检测中心-最新app官方版下载

您的位置: 首 页 > 科学研究 > 最新动态 > 正文

金沙js9999生态地理学团队针对生态脆弱区水-碳-氮过程与机理一阶段取得系列科研成果

发布时间:2021-01-18 09:30:48     作者:    浏览次数: 次

根据金沙js9999学科建设规划,在院领导关怀和指导之下,金沙js9999生态地理学团队自筹建以来,以“重庆金佛山喀斯特生态系统野外科学观测研究站”为依托,积极拓展,紧密围绕自然和人为干扰对如何影响生态脆弱区水--氮过程与生态功能这一关键科学问题开展研究,一阶段取得系列科研成果。

 

1.   探讨了生态脆弱区不同生态系统生态功能对气候变化响应稳定性及机制。气候变化情景模型预测,未来全球变暖将加剧降雨在干旱地区的变异。在此背景下,极端干旱、平均降雨量的发生不仅影响当前生态系统,更将对后续的生态系统结构与功能产生长期、深远且不确定的滞后影响。研究发现,资源利用效率作为生态系统关键功能变量之一对过去发生的干旱比湿润更敏感,并且,对极端干旱比平均湿润更加敏感,尽管两者所改变的降雨量幅度相同。禾本科植物的生物量变化是决定不对称的降雨敏感度的主要原因。该成果的发表将有助于预测未来降雨格局对群落组成及生态系统功能的影响。(Functional Ecology, 2021)。此外,团队研究人员还基于我国西南地区构建高效的农林复合生态系统问题,对土壤微食物网进行了研究,发现花椒间作大豆复合系统通过增加土壤可溶性有机碳显著提高土壤微生物和线虫群落的恢复力,证明了花椒间作大豆模式有利于应对极端降雨的负面干扰 (Science of the Total Environment, 2018)

2.   进一步明确了人为干扰对我国典型喀斯特生态脆弱区地下水水-氮过程及相关机制。利用硝酸盐同位素(15N18O)具有溯源和生物地球化学过程识别的指纹功能,定量计算了硝酸盐的来源,建立了不同环境梯度下硝酸盐迁移转化的概念模型(Environmental Pollution, 2020)。发现了不同人为干扰强度流域,地下水硝酸盐的主要输入途径及反应机制,发现了在保护区和郊区流域,地下水硝酸盐主要是土壤有机氮降解输入,地下水系统处于充氧的环境,主要发生了硝化过程,硝酸盐浓度得以积累;而在城市化流域,由于市政管网粪污渗漏输入,导致地下水系统处于缺氧的还原环境,硝酸盐在反硝化细菌作用下发生反硝化作用而得以降解(Science of the Total Environment, 2020)。此外,针对喀斯特含水层,定量明确的不同人为干扰时期与强度下地下水受氮过程(Science of the Total Environment, 2019)。团队成员还深入探讨了人为干扰造成的土壤表面活性剂的出现对土壤污染物过淋溶过程的影响,发现表面活性剂所导致的土壤酶活性提高是影响土壤污染物淋溶过程的主要原因(Chemosphere, 2017)。研究为不同土地利用方式下喀斯特地下水系统硝酸盐自然降解和通量管控、区域地下水环境质量与可持续发展提供了科学依据。

3.   初步揭示了典型生态脆弱区水碳过程对植被恢复的响应机制。研究团队利用海拔水热差异,开展土壤呼吸分组实验,明晰了土壤自养呼吸和异养呼吸对水热变化的响应特征规律(Agricultural and Forest Meteorology, 2017)。此外,申请人深入探讨了植被恢复过程中与土壤碳循环直接相关的土壤细菌与真菌群落结构与功能变化特征,研究发现植被恢复会导致土壤真菌多样性显著降低;人工造林会增加外生菌根真菌生物量;森林草原过渡带的土壤微生物多样性与林地近似;植被恢复过程中土壤氮对土壤微生物群落结构变化起关键作用(Science of the Total Environment, 2019)。以上两种机制交互作用,协同控制半干旱区植被恢复下的土壤碳循环,为通过植被恢复来减缓温室气体排放提供了新思路。此外,团队采用稳定和放射性同位素技术,探讨了生态脆弱区不同演替阶段森林土壤有机碳的周转特征,并结合未侵蚀区土壤深度-年龄关系曲线和侵蚀区土壤剖面14C年龄测定,定量估算了研究区历史时期土壤侵蚀量及侵蚀碳库流失量。从历史时期揭示了区域森林演替中土壤碳库过程的驱动机制(Land Degradation & Development, 2019; Agriculture, Ecosystems and Environment2020)。此外,团队人员研究发现,草地恢复提高了土壤的相对酶活性,且下层土壤酶相对活性显著高于表层土壤;与土壤绝对酶活性相比,土壤相对酶活性对土地利用方式变化的响应更敏感(Science of the Total Environment, 2019)。研究结果对于科学管理和利用生态脆弱区草地的土壤资源,优化土地利用方式,促进农牧业的可持续发展具有重要意义。

 

金沙js9999生态地理学团队自筹建以来,以第一/通讯作者单位共发表论文20余篇,多发表于国际重要学术杂志;主持和参与国家自然科学基金重点/面上/青年项目以及重庆市自然科学基金等省部级项目7项。同时,团队成员积极推进教学科研互促,探索课程思政建设,获批3项教改与课程思政项目。。

生态地理学团队的筹备和建设是金沙js9999响应国家生态文明建设,促进我校双一流建设的深度体现,是金沙js9999促进学科团队交叉融合与规范的具体措施之一,是金沙js9999现有团队和研究方向的有益补充,成效显著。尤其,团队在国际经典植物土壤学杂志《Plant and Soil》,以“Re-vegetation under Karst Rocky Desertification: A Plant-microbial-soil Interaction Perspective”为主题,成功组织专刊,凸显了生态地理学团队与其他团队交叉互补协同作用,显著推动了金沙js9999相关学科在这一领域的国际国内学术影响。值得一提的是,团队成员作为骨干力量为我校成功申报重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站起到了重要支撑作用。

 

团队代表性成果列表(按发表时间)

 

1.   Han JJ, et al. (2021). Asymmetric responses of resource use efficiency to previous year precipitation in a semi-arid grassland, Functional Ecology, Accepted, DOI: 10.1111/1365-2435.13750

2.   Yang PH, et al. (2020). Nitrate Sources and biogeochemical processes in karst underground rivers impacted by different anthropogenic input characteristics, Environmental Pollution, 265: 114835.

3.   Ming XX, et al. (2020) Nitrate migration and transformations in groundwater revealed by dual nitrate isotopes and hydrochemistry in a Karst World Heritage Site, Science of the Total Environment, 735: 138907.

4.   Wang KB, et al. (2020) Tracking soil carbon processes in two temperate forests at different successional stages using stable and radioactive carbon isotopes, Agriculture, Ecosystems and Environment 304:1071433.

5.   Yu PJ, et al. (2019) Responses of soil specific enzyme activities to short-term land use conversions in a salt-affected region, northeastern China. Science of the Total Environment 687: 939-946.

6.   Yang PH, et al. (2019). Coupled hydrogeochemical evaluation of a vulnerable karst aquifer impacted by septic effluent in a protected natural area. Science of the Total Environment, 658: 1475-1484.

7.   Zhang, FB, et al. (2019) Rainfall simulation experiments indicate that biochar addition enhances erosion of loess-derived soils, Land Degradation & Development, 30(18): 2272-2286.

8.   Wang, KB, et al. (2019). Effects of grassland afforestation on structure and function of soil bacterial and fungal communities, Science of the Total Environment, 676: 396-406.

9.   Sun, F, et al. (2018) Soybean supplementation increases the resilience of microbial and nematode communities in soil to extreme rainfall in an agroforestry system, Science of the Total Environment, 626: 776-784.

10. Pei GP, et al. (2017) Surfactant flushing remediation of o-dichlorobenzene and p-dichlorobenzene contaminated soil, Chemosphere, 185: 1112-1121.

11. Shi WY et al. (2017); Physical and biogeochemical controls on soil respiration along a topographical gradient in a semiarid forest , Agricultural and Forest Meteorology, 247: 1-11.