将微尺度过程与景观影响联系起来的研究赢得鲍曼奖
阿什利·凯泽的16岁博士研究土壤中的微生物如何对地面上变化的条件作出反应，赢得了2017年F。赫伯特·鲍曼奖(Herbert Bormann Prize)，该奖项表彰的是这位耶鲁大学(Yale)已故教授的遗产的博士研究。
作为耶鲁大学林业与环境研究学院的博士生，阿什利Keiser他的研究考察了发生在微观尺度上的自然过程。例如，她的论文研究的重点是土壤中的微生物如何对地面上不断变化的条件做出反应，比如从一种引入的树种产生的新凋落叶。
但正如她的研究表明的那样，这些微尺度的过程可以对整个景观产生非常大的影响。
在一项研究中，Keiser发现，人为干扰(如树木砍伐)导致的土壤碳减少反过来促进了景观范围内的硝化作用，这最终可能会影响整个生态系统的健康。她说，在一个分水岭，一切都是相连的。
但正如她的研究表明的那样，这些微尺度的过程可以对整个景观产生非常大的影响。
在一项研究中，Keiser发现，人为干扰(如树木砍伐)导致的土壤碳减少反过来促进了景观范围内的硝化作用，这最终可能会影响整个生态系统的健康。她说，在一个分水岭，一切都是相连的。
阿什利·凯泽提供
Ashley Keiser, 14岁博士
上周，她的工作为凯瑟赢得了第四届年度毕业生的荣誉F.赫伯特·鲍曼奖这个奖项是为了表彰一位F&ES博士生，他的研究成果最能体现这位已故耶鲁教授的遗产。
虽然她的大部分博士研究都是通过植物-土壤反馈研究全球变化对碳循环的影响，但博尔曼奖委员会强调了她的研究，发表在期刊上生态系统，研究了碳有效性和氮转化之间的动态关系。这篇论文是由马克·布拉德福德他是F&ES的陆地生态系统生态学教授詹妮弗Knoepp美国林务局局长
凯瑟现在是爱荷华州立大学的博士后研究员，为了这项研究，他花了几周时间，在阿巴拉契亚山脉南部对10个具有不同扰动历史的子流域进行了取样。在每个子流域，她收集并分析了覆盖有代表性坡度的50米样带的土壤样品。具体来说，她想在景观尺度上，在低海拔和高海拔，以及在河床附近或上传地点之间，比较一套广泛的土壤和养分变量。
“我们知道可能有很多因素影响硝化作用，”她说。“但在流域尺度上，一切都归结为这些流域是否受到了人类的影响，比如砍伐森林或改变森林类型。这种景观干扰改变了土壤可用碳的数量，进而影响硝化作用是否发生。”
硝化作用是一种生物过程，在这个过程中氨，一种存在于土壤中的氮的形式，被转化为硝酸盐。正如之前的研究表明，土壤中碳含量丰富的微生物需要充足的氮来满足它们的代谢需要。通过消耗氮来满足自身的需要，微生物群落可以阻止硝化作用。
虽然她的大部分博士研究都是通过植物-土壤反馈研究全球变化对碳循环的影响，但博尔曼奖委员会强调了她的研究，发表在期刊上生态系统，研究了碳有效性和氮转化之间的动态关系。这篇论文是由马克·布拉德福德他是F&ES的陆地生态系统生态学教授詹妮弗Knoepp美国林务局局长
凯瑟现在是爱荷华州立大学的博士后研究员，为了这项研究，他花了几周时间，在阿巴拉契亚山脉南部对10个具有不同扰动历史的子流域进行了取样。在每个子流域，她收集并分析了覆盖有代表性坡度的50米样带的土壤样品。具体来说，她想在景观尺度上，在低海拔和高海拔，以及在河床附近或上传地点之间，比较一套广泛的土壤和养分变量。
“我们知道可能有很多因素影响硝化作用，”她说。“但在流域尺度上，一切都归结为这些流域是否受到了人类的影响，比如砍伐森林或改变森林类型。这种景观干扰改变了土壤可用碳的数量，进而影响硝化作用是否发生。”
硝化作用是一种生物过程，在这个过程中氨，一种存在于土壤中的氮的形式，被转化为硝酸盐。正如之前的研究表明，土壤中碳含量丰富的微生物需要充足的氮来满足它们的代谢需要。通过消耗氮来满足自身的需要，微生物群落可以阻止硝化作用。
”我们的发现回到了鲍曼的“整个生态系统”的方法，这表明，当你扰乱了一端，你就影响了整个系统。”
——14岁的博士阿什利·凯泽
Keiser说，虽然这种动态并不令人惊讶，但发现碳可以在景观尺度上控制氮动态的证据具有重要意义。它为深入了解森林中广泛的、长期的氮循环模式以及它们与水生系统健康的关系提供了关键见解。硝酸盐不像氮那样稳定，它具有高度的流动性，能够在生态系统中快速移动。例如，如果微生物或植物不吸收它们，硝酸盐就会渗入水道，从而降低水质，并造成健康风险。
“这又回到了博尔曼博士在他的研究中所展示的，”凯泽说。“他砍伐了一片森林，表明它改变了氮循环。我们一直认为改变森林会影响水文，但它也会影响营养循环。”
博尔曼1966年至1992年在F&ES任教，是一名植物生态学家，他的研究首次在20世纪70年代引起了全世界对酸雨威胁的关注。在他的职业生涯中，鲍曼的研究帮助科学家更好地理解了人类与环境之间复杂但无可辩驳的关系。
“我们的发现回到了他的‘整个生态系统’的方法，”Keiser说，“这表明，当你扰乱了一端，你就影响了整个系统。”
“这又回到了博尔曼博士在他的研究中所展示的，”凯泽说。“他砍伐了一片森林，表明它改变了氮循环。我们一直认为改变森林会影响水文，但它也会影响营养循环。”
博尔曼1966年至1992年在F&ES任教，是一名植物生态学家，他的研究首次在20世纪70年代引起了全世界对酸雨威胁的关注。在他的职业生涯中，鲍曼的研究帮助科学家更好地理解了人类与环境之间复杂但无可辩驳的关系。
“我们的发现回到了他的‘整个生态系统’的方法，”Keiser说，“这表明，当你扰乱了一端，你就影响了整个系统。”
发布日期:2017年5月5日
请注意耶鲁大学环境学院(YSE)的前身是耶鲁大学林业与环境研究学院(F&ES)。2020年7月1日之前的新闻报道，是指当时的学校名称。
