植物中氫和氧的主要來(lái)源是水，植物所能利用的水分主要來(lái)自降水、土壤水、徑流（包括融雪）和地下水。土壤水、徑流和地下水最初也全部來(lái)自降水, 但由于土壤水分輸入的季節(jié)變化、地表層的蒸發(fā)或土體水分和地下水之間的差異使得土壤水分產(chǎn)生同位素組成梯度。一般來(lái)說(shuō)，植物根系吸收水分過(guò)程以及隨后的木質(zhì)部水分運(yùn)輸過(guò)程均不發(fā)生同位素分餾效應(yīng)，即根的和莖內(nèi)水的dD、d18O值與土壤中可供植物吸收的水之dD、d18O值相近。因此我們可以通過(guò)分析植物莖水的同位素比率來(lái)確定根系對(duì)不同來(lái)源的土壤水的吸收，可以使我們進(jìn)一步地了解根在土壤剖面中的活動(dòng)和在自然群落中植物對(duì)水分的利用的差別。在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中，植物可能不僅僅利用一種水源（包括大氣降水、土壤水、地下水等）。利用穩(wěn)定同位素技術(shù)不但可以測(cè)定植物在不同環(huán)境下所利用水分的深度并且對(duì)使用兩個(gè)以上水源的植物可以定量其所利用水源所占的比例；而且還可以研究植物水分利用在時(shí)間上的變化，這一點(diǎn)是僅通過(guò)分析植物根系在土壤剖面中的分布所不能確定的。同位素技術(shù)的另一個(gè)重要作用是確定在土壤中哪部分植物根系是吸收水分的最活躍區(qū)域。因?yàn)橹参锔低ǔ１椴颊麄€(gè)土壤剖面，但這并不意味著根系在其存在的土層中都表現(xiàn)出水分?jǐn)z取活性，到目前為止其它方法則難以解決這一問(wèn)題。 林教授在本文中詳細(xì)論述了樣品的取樣方法和在注意事項(xiàng)。...
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[1] Natalia Shakhova, Igor Semiletov, Anatoly Salyuk, Vladimir Yusupov, Denis Kosmach, Örjan Gustafsson.Extensive Methane Venting to the Atmosphere from Sediments of the East Siberian Arctic Shelf. Science, 2010, 327: 1246-1250.[2] D. R. Bowling, J. B. Miller, M. E. Rhodes, S. P. Burns, R. K. Monson, D. Baer. Soil, plant, and transport influences on methane in a subalpine forest under high ultraviolet irradiance. Biogeosciences, 2009, 6:1311-1324.[3] P. Sturm, A. Knohl. Water vapor δ2H and δ18O measurements using off-axis integrated cavity output spectroscopy. Atmosphe...
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最近的一些研究表明，活著的植物和分離的植物體能夠在有氧情況下產(chǎn)生數(shù)量驚人的甲烷。這些研究在科學(xué)界甚至社會(huì)中引起了激烈的爭(zhēng)論。許多研究有著相反的意見(jiàn)，其中一些研究質(zhì)疑將實(shí)驗(yàn)室的研究擴(kuò)展到全球尺度是否可行，另一些則認(rèn)為是實(shí)驗(yàn)的誤差導(dǎo)致了錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，并且有兩個(gè)研究（其中一個(gè)是基于穩(wěn)定性同位素）在近期報(bào)道植物不能釋放出CH4。因此我們根據(jù)許多獨(dú)立的試驗(yàn)，分別測(cè)試，干的植物樣本，分離的鮮植物體，以及植物的組成部分（木質(zhì)素，纖維素，膠體等），在UV的照射下，或者在升溫的情況下有明顯的甲烷排放。UV幾乎是瞬間引發(fā)甲烷排放，因?yàn)槲覀兛梢詳喽ㄟ@是一個(gè)光化學(xué)過(guò)程。而長(zhǎng)時(shí)間的輻射試驗(yàn)表明CH4庫(kù)的容量是極端巨大的，比實(shí)驗(yàn)中吸附和稀釋帶來(lái)的誤差大很多個(gè)數(shù)量級(jí)，所以不可能是試驗(yàn)誤差造成的錯(cuò)誤。純13C植物葉片釋放的13CH4和普通葉片釋放普通CH4的速率相同。UV使植物釋放甲烷.pdf0b4784e614d6eb0021ffd7922afa4c3f.pdf (706.67 KB)
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植物釋放甲烷研究進(jìn)展鄧永翠 中國(guó)科學(xué)院研究生院資源與環(huán)境學(xué)院 北京100049杜巖功 中國(guó)科學(xué)院研究生院資源與環(huán)境學(xué)院 北京100049吳伊波 中國(guó)科學(xué)院研究生院資源與環(huán)境學(xué)院 北京100049摘要：植物是否在有氧條件下自身產(chǎn)生甲烷、其產(chǎn)生機(jī)制和釋放速率等問(wèn)題目前還存在很大爭(zhēng)議，如果確證植物在有氧條件下產(chǎn)生較大量的甲烷，就必須重新認(rèn)識(shí)和計(jì)算全球甲烷的源匯及其收支平衡。已有研究表明，植物排放的甲烷有一部分是由土壤或木本植物的根和樹(shù)干內(nèi)部產(chǎn)甲烷微生物產(chǎn)生，再通過(guò)植物傳輸進(jìn)入大氣中的；植物本身產(chǎn)生甲烷的機(jī)制可能主要是在活性氧自由基的作用下，將植物細(xì)胞壁成分果膠、木質(zhì)素等中的甲氧基轉(zhuǎn)化為甲烷，這一過(guò)程受到高溫、強(qiáng)光和UV輻射等環(huán)境脅迫的刺激。根據(jù)植物排放速率或大氣甲烷濃度與碳同位素組成的實(shí)測(cè)值，對(duì)區(qū)域和全球植物源甲烷排放率做出的估算還存在相當(dāng)大的不確定性，需要對(duì)更多植物和更多地點(diǎn)開(kāi)展實(shí)測(cè)研究，深入了解...
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定年是考古分析中的一個(gè)重要方面之一。在考古領(lǐng)域有許多斷代測(cè)年方法，而樹(shù)輪定年是最精確的一種定年方法，可以精確到年，甚至到某個(gè)季節(jié)。樹(shù)輪年代學(xué)（Dendrochronology），也叫樹(shù)輪定年（Tree–ring Dating），是對(duì)樹(shù)木年輪年代序列的研究，科學(xué)的樹(shù)輪年代學(xué)是美國(guó)的天文學(xué)者道格拉斯（Douglass）博士于二十世紀(jì)初研究建立起來(lái)的。他用樹(shù)輪定年法測(cè)定了印第安人遺址中殘留樹(shù)木的樹(shù)輪，明確了遺址的年代，于是這種方法在美國(guó)的史前年代學(xué)研究中得以確立。自從科學(xué)的樹(shù)輪年代學(xué)建立以來(lái)，樹(shù)輪年代學(xué)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。在建立長(zhǎng)序列的年輪年表方面，許多國(guó)家已經(jīng)建立了不同長(zhǎng)度的年表，其中有兩條長(zhǎng)序列的年輪年表，一條是利用美國(guó)西南部考古遺址出土的木材樣本，構(gòu)建了這一地區(qū)的史前年代學(xué)框架，建立了上萬(wàn)年的刺果松（Pinus aristata）年輪年表，另一條是德國(guó)建立了不間斷的可延續(xù)到整個(gè)全新世的10430年的櫟樹(shù)（Quercus）年輪年表。利用長(zhǎng)序列年輪年表不但對(duì)新石器時(shí)代的遺存進(jìn)行了定年，對(duì)古建、古美術(shù)的木材樣本進(jìn)行定年，而且對(duì)14C年代進(jìn)行了校正，推測(cè)過(guò)去一些事件的年代，河流的改道，推測(cè)過(guò)去社會(huì)經(jīng)濟(jì)和文化狀況，聚落的居住史和建筑史等?？傊?，在考古學(xué)領(lǐng)域，樹(shù)輪年代學(xué)主要有兩方面的作用，一方面是利用樹(shù)木年輪分析判定過(guò)去人類文化遺存的年代，另一方面是對(duì)過(guò)去氣候（包括溫度、降水）和環(huán)境進(jìn)行重建和研究...
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利用樹(shù)木年輪寬度資料重建川西臥龍地區(qū)過(guò)去159年夏季溫度的變化 李宗善1, 劉國(guó)華1*, 張齊兵2, 胡嬋娟1, 羅淑政1, 劉興良3, 何飛31中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100085;2中國(guó)科學(xué)院植物研究所植被與環(huán)境變化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100093;3四川省林業(yè)科學(xué)研究院生態(tài)研究所, 成都 610081 摘要 根據(jù)川西臥龍地區(qū)林線位置岷江冷杉(Abies faxoniana)的年輪寬度資料, 分析了該地區(qū)樹(shù)木年輪寬度與氣候要素的關(guān)系, 并重建了該地區(qū)1850年以來(lái)夏季(6–8月份)溫度的變化歷史。結(jié)果表明: 川西臥龍地區(qū)在過(guò)去159年來(lái)的溫度變化上, 最為明顯的特征是20世紀(jì)40年代以來(lái)的顯著變暖趨勢(shì), 而在20世紀(jì)40年代以前的溫度明顯偏低, 主要的低溫時(shí)期在1850–1870年和1890–1930年。該溫度序列的冷暖期與附近地區(qū)的冰芯、冰川進(jìn)退資料, 以及對(duì)于夏季溫度響應(yīng)敏感的樹(shù)輪年表都有著較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 這表明重建序列記錄了可靠的區(qū)域尺度的溫度信號(hào)。對(duì)重建溫度序列的小波分析表明, 較為明顯的有2–8年和10–16年的周期, 而這些周期可能與厄爾尼諾-南方濤動(dòng)氣候系統(tǒng)和太陽(yáng)活動(dòng)周期有一定的關(guān)系。文章鏈接：利用樹(shù)木年輪寬度資料重建川西臥龍地區(qū)過(guò)去159年夏季溫度的變化4988c51e4eb...
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LGR是世界上激光痕量氣體和穩(wěn)定性同位素分析技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。隨著OA-ICOS技術(shù)日臻完善，為研究者帶來(lái)了更大的方便，在以往很難測(cè)量的領(lǐng)域提供了測(cè)量的可能。 因?yàn)閮x器性能優(yōu)良，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，越來(lái)越得到用戶的認(rèn)可，目前全世界已有400多臺(tái)分析儀在為人類更好的服務(wù)。儀器廣泛應(yīng)用在碳水通量測(cè)定，大氣痕量氣體變化的測(cè)量，水文同位素研究，CO2/H2O穩(wěn)定性同位素廓線測(cè)量和土壤CH4通量等方向的研究。在近幾年在國(guó)際權(quán)威刊物如Nature、Science上發(fā)表了大量的文獻(xiàn)；同時(shí)，很多研究者對(duì)LGR激光分析儀做了性能等方面的測(cè)試，結(jié)果表明分析儀精度高、穩(wěn)定性好，是目前世界上最先進(jìn)的激光分析儀?，F(xiàn)將部分文獻(xiàn)目錄列出，共各位用戶參考。 Los Gatos 參考文獻(xiàn)：[1] Natalia Shakhova, Igor Semiletov, Anatoly Salyuk, Vladimir Yusupov, Denis Kosmach, Örjan Gustafsson.Extensive Methane Venting to the Atmosphere from Sediments of the East Siberian Arctic Shelf. Science, 2010, 327: 1246-1250.[2] D. R. Bowling...
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干旱區(qū)楊樹(shù)、榆樹(shù)人工防護(hù)林地土壤CO2釋放通量研究張麗華1,2, 陳亞寧2, 趙銳鋒3, 李衛(wèi)紅2, 謝忠奎11中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所皋蘭生態(tài)與農(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)站, 蘭州 730000; 2中國(guó)科學(xué)院綠洲生態(tài)與荒漠環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所, 烏魯木齊 830011; 3西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 蘭州 730070摘要 土壤呼吸是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要組成部分。隨著全球氣候變暖趨勢(shì)逐漸明顯, 土壤呼吸的時(shí)空變異及其對(duì)溫度變化的響應(yīng)已成為生態(tài)學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。利用LI-8100自動(dòng)土壤CO2通量測(cè)量系統(tǒng), 連續(xù)兩年生長(zhǎng)季測(cè)定了準(zhǔn)噶爾盆地新墾綠洲楊樹(shù)(Populus sp.)、榆樹(shù)(Ulmus pumila)人工防護(hù)林地土壤呼吸的時(shí)間動(dòng)態(tài), 并分析了土壤水熱因子及光合作用對(duì)土壤呼吸的影響。研究結(jié)果表明: 兩種林分土壤呼吸日變化波動(dòng)呈現(xiàn)一定的不規(guī)則性; 季節(jié)變化表現(xiàn)為明顯的單峰格局。楊樹(shù)林地土壤呼吸速率顯著高于榆樹(shù)林地, 生長(zhǎng)季平均土壤呼吸速率分別為3.71和1.82 μmol CO2·m–2·s–1。兩種林分土壤呼吸的季節(jié)變化與氣溫、不同深度層次土壤溫度間均呈顯著的指數(shù)相關(guān), 而與土壤含水量之間相關(guān)不顯著。50和35 cm土壤溫度可以分別解釋兩種林分土壤呼吸時(shí)間變化的78...
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冬小麥生境中土壤養(yǎng)分對(duì)凋落物碳氮釋放的影響申 艷1,2 楊慧玲1 何維明21 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 鄭州 450002；2 中國(guó)科學(xué)院植物研究所植被與環(huán)境變化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100093摘 要 土壤養(yǎng)分影響植物生長(zhǎng), 進(jìn)而影響凋落物質(zhì)量和產(chǎn)量; 凋落物質(zhì)量和產(chǎn)量影響凋落物分解過(guò)程?；谝粋€(gè)生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)和一個(gè)相同環(huán)境分解實(shí)驗(yàn), 研究了冬小麥(Triticum aestivum)生境中養(yǎng)分可利用性對(duì)凋落物碳(C)和氮(N)釋放的影響。結(jié)果顯示: (1)冬小麥凋落物產(chǎn)量、葉/根C:N比、C釋放量和N釋放量隨土壤養(yǎng)分梯度呈單調(diào)變化; (2)土壤養(yǎng)分影響葉凋落物丟失率而不影響根凋落物丟失率; (3)初始葉/根C:N比與其C、N釋放量之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系; (4)分解過(guò)程降低葉C:N比和根C:N比。結(jié)果表明: 生境中土壤養(yǎng)分的提高可加速凋落物C、N歸還, 這反過(guò)來(lái)可能促進(jìn)冬小麥生長(zhǎng), 因此這種效應(yīng)是正反饋; 初始C:N比可預(yù)測(cè)凋落物C、N釋放量。
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東北東部山區(qū)11種溫帶樹(shù)種粗木質(zhì)殘?bào)w分解與碳氮釋放 張利敏 ,王傳寬 東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院植物生態(tài)學(xué)報(bào) 2010 34 (4): 368-374 ISSN: 1005-264X CN: 11-3397/Q 摘要 采用長(zhǎng)期定位跟蹤實(shí)測(cè)方法, 比較分析了我國(guó)東北溫帶森林4個(gè)水熱狀況不同的立地條件(紅松(Pinus koraiensis)人工林、硬闊葉林、蒙古櫟(Quercus mongolica)林和林外空曠地)下11個(gè)溫帶樹(shù)種粗木質(zhì)殘?bào)w(CWD)分解初期3年中的碳氮?jiǎng)討B(tài)及其影響因子。測(cè)定樹(shù)種包括: 白樺(Betula platyphylla)、山楊(Populus davidiana)、紫椴(Tilia amurensis)、胡桃楸(Juglans mandshurica)、蒙古櫟、色木槭(Acer mono)、春榆(Ulmus japonica)、紅松、黃檗(Phellodendron amurense)、興安落葉松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxinus mandshurica)。結(jié)果表明: 在分解...
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