高緯度苔原和針葉林、中緯度闊葉林和草原、高山和 高原地區(qū)普遍存在季節(jié)性、晝夜性甚至持續(xù)數(shù)小時(shí)的凍融循環(huán)。北半球近55%的陸地面積經(jīng)歷季節(jié)性凍融，土壤凍融循環(huán)持續(xù)時(shí)間從幾天到150天不等。頻繁的凍融循環(huán)改變了土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和代謝，加速土壤有機(jī)質(zhì)的分解，并以溫室氣體（如CO2、CH4和N2O）或溶解有機(jī)碳（DOC）的形式排放。這些過程已成為生態(tài)學(xué)、凍土學(xué)和生物地球化學(xué)研究的重點(diǎn)。凍融循環(huán)對(duì)地表土壤CO2和CH4通量的影響備受關(guān)注。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，積雪對(duì)冬季土壤呼吸的影響是短暫的，厚度變化對(duì)CO2通量影響小。了解活動(dòng)層過程對(duì)多年凍土區(qū)土壤CO2和CH4動(dòng)態(tài)的響應(yīng)和反饋至關(guān)重要。凍融循環(huán)頻率和持續(xù)時(shí)間對(duì)高寒地區(qū)土壤碳通量具有重要調(diào)控作用。不同生態(tài)系統(tǒng)在融化期具有較高的CO2和CH4通量，研究表明，在近地表土壤凍結(jié)期間CO2通量達(dá)到峰值，隨后顯著下降。春季融化期（20-30天）的甲烷通量占全年總量的11%。本研究在內(nèi)蒙古自治區(qū)大興安嶺生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外觀測(cè)研究站（NFORS-DXAE）進(jìn)行。該地區(qū)具有典型的大陸性季風(fēng)半干旱氣候，多年平均氣溫為-4.4°C，年蒸發(fā)潛力800-1200毫米，年降水量450-550毫米，其中60%集中在7月和8月，降雪期為9月至次年5月，平均降雪厚度約30厘米。實(shí)驗(yàn)地塊位于海拔820米的北坡落葉松林，主要喬木為興安落葉松和白樺，平均胸高10 c...
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微塑料是指直徑小于5毫米的塑料顆粒，它們主要來源于塑料制品的磨損、降解和破碎，對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了不容忽視的影響。微塑料廣泛分布在河流、湖泊、海洋等水體中，對(duì)水環(huán)境會(huì)造成污染，也可被水生生物攝取，進(jìn)而在食物鏈中傳遞，最終影響到人類健康。此外，微塑料還可能影響浮游動(dòng)物的攝食、生長(zhǎng)和繁殖，從而影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的功能。針對(duì)微塑料是否會(huì)影響生物擾動(dòng)活動(dòng)，國(guó)外的一組團(tuán)隊(duì)展開了研究。淡水沉積物中的微塑料影響主要生物擾動(dòng)者在生態(tài)系統(tǒng)功能中的作用 微塑料（粒徑≤5mm）是塑料廢物中的一部分，會(huì)通過沿海徑流和河流進(jìn)入到海洋。根據(jù)其密度差異，或漂浮在水中或進(jìn)入沉積物中。沉積物-水界面是水中生物主要活動(dòng)區(qū)，通過生物地球化學(xué)過程在生態(tài)系統(tǒng)功能中發(fā)揮著重要作用。這些生物地球化學(xué)過程主要由微生物活動(dòng)驅(qū)動(dòng)，而底棲無脊椎動(dòng)物生物擾動(dòng)作用明顯，可憑借進(jìn)食、排泄、推土、掘穴以及建造洞穴、土堆和坑等行為影響各界面間的養(yǎng)分動(dòng)態(tài)及微生物過程。但目前尚不清楚微塑料的存在是否會(huì)影響生物擾動(dòng)者在沉積物中的生理和活動(dòng)。基于此，為填補(bǔ)研究空白，國(guó)外的一組研究團(tuán)隊(duì)在法國(guó)東南部Lone des Pe?cheurs河床收集沉積物，過篩后，于-20℃儲(chǔ)存以殺死微生物。然后測(cè)量了沉積物樣品的顆粒物粒徑分布、總有機(jī)碳（TOC）和總氮含量（TN）。將沉積物和微塑料在玻璃瓶中混合以形成4個(gè)微塑料濃度（0 顆粒物/kg沉積物干物質(zhì)（對(duì)照）...
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在青藏高原的腹地，巍峨的唐古拉山脈佇立于世界之巔，其冰川如同大自然的年輪，默默記錄著地球氣候的每一次微妙變化。冰川之中，那些被冰封的氣泡，就像是時(shí)間的容器，保存著過去氣候的密碼。冰芯氣泡，是冰川積累過程中空氣被困于冰層之中形成的。它們不僅僅是簡(jiǎn)單的空氣囊泡，而是攜帶著過去氣候信息的寶貴資源。當(dāng)雪花飄落并逐漸積累成冰時(shí)，其中的空氣被封存，形成了氣泡。這些氣泡中的空氣成分，包括溫室氣體如二氧化碳和甲烷，以及它們的濃度，都是反映當(dāng)時(shí)大氣成分的重要指標(biāo)?？茖W(xué)家們通過分析這些冰芯中的氣泡，揭示了氣候變化的歷史，而冰芯中的δ18O值更是成為了解這一歷史的關(guān)鍵線索。青藏高原中部冰芯氣泡δ18O指示晚全新世冰川變化 冰芯中的氣泡是冰初形成時(shí)的地球大氣，蘊(yùn)含了關(guān)于過去的無窮訊息，是研究古大氣環(huán)境最直接的方法，且已廣泛用于區(qū)域或全球氣候重建。極地和高山冰川冰芯中空氣含量的變化除了與積雪速率和氣溫變化有關(guān)，主要與太陽輻射強(qiáng)度有關(guān)，已用于建立冰芯年代學(xué)。冰芯氣泡的氧同位素比率（δ18Obub）可以指示氣溫高低的變化。然而，由于缺乏長(zhǎng)期連續(xù)的數(shù)據(jù)記錄，人們對(duì)其在山地冰川中的氣候影響知之甚少?；诖?，在本文中，來自中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所的研究團(tuán)隊(duì)在青藏高原中部的唐古拉冰山（33°06'36.6' N，92°04'24.4' E）鉆取了190.3 ...
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水是地球上最豐富的天然資源之一，它是所有生物體的基本需求。水在地球上循環(huán)的過程中，植物水分吸收與蒸騰演繹著重要的角色。植物通過根系吸收水分，并將水分輸送到植物的各個(gè)部位。植物通過蒸騰作用釋放水分到大氣中，形成了大氣中的水蒸氣。植物水分的來源和分配是植物生長(zhǎng)和發(fā)育過程中的重要環(huán)節(jié)，也是相關(guān)科研的重點(diǎn)，水同位素技術(shù)成為科研過程中十分重要的一種科研手段。今天推薦給大家的優(yōu)秀文章與此相關(guān)。利用同位素技術(shù)解析植物水分來源的不確定性因?yàn)檎趄v占據(jù)了61%-65%的陸地生態(tài)系統(tǒng)蒸散量，植物水分吸收在全球水循環(huán)中發(fā)揮著重要作用。植物是土壤和大氣水文過程的紐帶，這就是實(shí)施植物恢復(fù)可以改善區(qū)域環(huán)境的原因之一。在此背景下，研究植物水源劃分為如何提高植被生產(chǎn)力和水資源可持續(xù)管理提供重要信息。因?yàn)橹参锖铜h(huán)境條件相互作用，水分吸收是一個(gè)復(fù)雜的過程，這使得植物水源分配變得復(fù)雜。近幾十年來，同位素廣泛應(yīng)用于植物水源劃分，因?yàn)樗梢詷?biāo)記不同水源，且激光光譜技術(shù)使其測(cè)量更容易。然而，植物水分來源解析存在很大的不確定性（如示蹤劑選擇、修正方法及混合模型選擇）?；诖耍瑏碜晕鞅鞭r(nóng)林科技大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)以陜西省長(zhǎng)武黃土塬區(qū)蘋果樹（18和26年樹齡）為研究對(duì)象，在6月至10月的生長(zhǎng)季節(jié)，每月采集0~6 m（20 cm間隔）的土壤樣品及土壤采樣點(diǎn)周圍四棵蘋果樹的1年生枝條（n=50），快速剝離樹皮和韌皮部以避免同位素分餾。同時(shí)收集...
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當(dāng)今社會(huì)，人們?cè)絹碓疥P(guān)注氣候變化和環(huán)境保護(hù)，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)這些問題有著重要的影響。GVP系統(tǒng)（Greenhouse Vegetable Production System）作為一種新型的蔬菜生長(zhǎng)系統(tǒng)，被認(rèn)為是減少化肥使用、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、減少溫室氣體排放的有效途徑。那么，在GVP系統(tǒng)下蔬菜生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生的一氧化二氮（N2O）的排放量是怎樣的呢？對(duì)環(huán)境又會(huì)造成什么影響呢?下面這篇相關(guān)論文，一起來探討下。中國(guó)北方壽光設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)高土壤氧化亞氮排放中國(guó)的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)（GVP）系統(tǒng)正在迅速發(fā)展，其面積已超過4百萬公頃，占全球的80%以上。山東省是中國(guó)蔬菜主產(chǎn)區(qū)，其中壽光地區(qū)被譽(yù)為“中國(guó)設(shè)施蔬菜之鄉(xiāng)”， GVP面積超過當(dāng)?shù)赝恋孛娣e的四分之一（圖1b）。為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量及利潤(rùn)的最大化， GVP系統(tǒng)通常過量灌水和施肥，年灌水量約2000mm，年氮肥施用量通常在2000 kg N ha-1以上，是露天菜地的2～5倍，谷類作物的4～5倍。大量的灌水和施肥能夠促進(jìn)硝化和反硝化作用的發(fā)生，有利于土壤氧化亞氮（N2O）的釋放。已有一些研究關(guān)注到GVP系統(tǒng)中N2O的排放，發(fā)現(xiàn)常規(guī)施肥條件下N2O的年排放量在3.9～63 kg N ha-1yr-1之間。這種差異一方面反映了GVP系統(tǒng)中N2O排放的空間異質(zhì)性，另一方面也反映了對(duì)于頻繁灌溉的GVP系統(tǒng)，低頻率采樣可能帶來的不確定性。此外，先前多數(shù)研究只關(guān)注了作物的...
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水，我們生活中無處不在的重要元素。它潤(rùn)澤著大地，孕育著生命。然而，水的旅程并不僅僅局限于地表，它通過蒸發(fā)和降水，與大氣、植被形成了緊密的互動(dòng)。而這種互動(dòng)的背后隱藏著一系列的謎題，需要科學(xué)家們通過不斷研究來揭示。水同位素研究便是一種重要的手段，通過分析水中的同位素元素，科學(xué)家們能夠了解水的來源、循環(huán)和變化。水同位素研究為科研人員提供了一種寶貴的工具，幫助他們更好地了解水、植被和氣候之間的復(fù)雜關(guān)系。一起來了解一下，來自西北師范大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，用全自動(dòng)真空冷凝抽提系統(tǒng)（LI-2100，北京理加聯(lián)合科技有限公司）做的相關(guān)研究。水資源是制約干旱區(qū)社會(huì)發(fā)展的主要自然資源，山區(qū)是內(nèi)陸干旱區(qū)重要的水源涵養(yǎng)區(qū)，山區(qū)冰川積雪融水對(duì)干旱區(qū)淡水供應(yīng)至關(guān)重要。隨著氣候變暖，冰川積雪融化加速，地表蒸散發(fā)增強(qiáng)，降水變異性加劇，氣候變化將增強(qiáng)山區(qū)河流水文過程的復(fù)雜性。水穩(wěn)定同位素是深入了解區(qū)域水文過程的有效方法，研究?jī)?nèi)陸山區(qū)徑流同位素時(shí)空變化的主要控制因素，對(duì)認(rèn)識(shí)內(nèi)陸山區(qū)水文過程變化，合理調(diào)配干旱區(qū)水資源至關(guān)重要?；诖耍诒狙芯恐?，來自西北師范大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)監(jiān)測(cè)了中亞干旱區(qū)典型的內(nèi)陸山區(qū)流域-西營(yíng)河流域不同水體同位素?cái)?shù)據(jù)（地表水、降水、地下水以及積雪融水）和相關(guān)水文氣象數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)及植被覆蓋指數(shù)（NDVI)，評(píng)估氣候和景觀對(duì)內(nèi)陸山區(qū)徑流穩(wěn)定同位素的影響。研究可以為厘清內(nèi)陸山區(qū)徑流穩(wěn)定同位素的控制機(jī)...
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在這銀裝素裹的世界里，下雪不僅帶來了詩意的畫卷，還為大地覆蓋了一層白色的絨毯，守護(hù)著生命的源泉，對(duì)土地土壤的呼吸也產(chǎn)生著影響。在漫長(zhǎng)的冬季里，積雪和大地度過了一個(gè)又一個(gè)寧?kù)o的時(shí)光。積雪不僅保護(hù)了土地的水分，還防止了土地溫度的劇烈變化；當(dāng)春回大地，雪慢慢融化，雪水還會(huì)滋潤(rùn)著大地。在這些過程中，積雪下土壤中的微生物是一場(chǎng)狂歡還是一片沉寂呢？接下來跟隨一篇優(yōu)秀的文章來了解一下這些過程~積雪對(duì)有/無凋落物的溫帶森林土壤CO2及其δ13C值的影響永凍層和季節(jié)性積雪區(qū)域占全球陸地表面的60%左右，占全球土壤有機(jī)碳（C）儲(chǔ)量的70%以上。積雪直接影響表土和大氣之間的熱交換，減少土壤溫度波動(dòng)的影響。在嚴(yán)寒條件下，較厚的積雪可防止土壤結(jié)霜，為地下微生物活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的生活環(huán)境。然而，在全球氣候變化背景下，北半球春季陸地積雪面積正逐年減少，預(yù)計(jì)本世紀(jì)末將減少25%。季節(jié)性積雪模式對(duì)全球氣候變化具有復(fù)雜且多樣的響應(yīng)，可能會(huì)通過光、熱、水和養(yǎng)分等資源再分配來影響森林生態(tài)系統(tǒng)的地上和地下過程。土壤呼吸作為土壤C循環(huán)的重要過程，占據(jù)森林生態(tài)系統(tǒng)呼吸的60%以上，氣候變化導(dǎo)致的土壤呼吸的微小變化甚至?xí)鹕稚鷳B(tài)系統(tǒng)呼吸的重大變化。積雪和氣溫升高之間的相互作用影響土壤凍融循環(huán)，導(dǎo)致土壤性質(zhì)和土壤CO2排放的變化。作者認(rèn)為冬季積雪會(huì)影響不同季節(jié)土壤微生物呼吸及其δ13C值，且會(huì)隨著林分和凋落物的存在而變化，然而...
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想象一下，你身處一片浩渺的森林中，陽光透過樹葉，灑在地面上，形成一片片斑駁的光影。每一棵大樹都像一座綠色的塔樓，分層堆積著生命的活力。此刻，你可能并不知道，你正在親眼目睹一個(gè)驚人的自然現(xiàn)象：碳的旅程。森林是地球上最重要的碳儲(chǔ)存器之一，在這個(gè)充滿生命力的舞臺(tái)上，每一片葉子、每一棵樹、每一片土壤都在向我們講述著碳的旅程的故事，積極地參與碳的儲(chǔ)存和釋放?？茖W(xué)家們對(duì)此也在進(jìn)行著相關(guān)研究，在江西省千煙洲亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站，有這樣一個(gè)研究...千煙洲亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)碳同位素廓線觀測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用案例森林生態(tài)系統(tǒng)固定目前大氣中約三分之一的人為CO2排放；因此，準(zhǔn)確評(píng)估森林碳匯對(duì)于更好理解全球碳收支至關(guān)重要。生態(tài)系統(tǒng)CO2的碳穩(wěn)定同位素（δ13C）是追蹤碳循環(huán)及其與大氣交換的有力工具。森林生態(tài)系統(tǒng)CO2動(dòng)態(tài)變化取決于冠層光合作用，不同組分（葉、莖、根和土壤微生物）呼吸作用及湍流混合過程的相互作用。然而，由于測(cè)量限制，大氣中CO2的δ13C模式尚未確定。千煙洲亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站碳同位素廓線系統(tǒng)設(shè)置示意圖千煙洲亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站基于Picarro G2201-i，搭建了碳同位素廓線觀測(cè)系統(tǒng)，旨在研究森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部及上方大氣CO2及其δ13C的時(shí)間（晝夜和季節(jié)）和垂直變化，以及闡明環(huán)境和生理因素以及大氣條件對(duì)其變化的影響。該系統(tǒng)設(shè)置了7個(gè)觀測(cè)高度和3個(gè)已知濃度和同位素組分的標(biāo)...
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一般說來，丘陵起伏的地形，造成河水不能外泄，常在河口低洼處停蓄起來成湖，也就是河口湖。河口湖又稱為“終點(diǎn)湖”、“尾閭湖”。指處于內(nèi)流河河口、尾閭、終點(diǎn)的湖泊。由于氣候變化、人口增多、工農(nóng)業(yè)發(fā)展，加之水資源總量不足、時(shí)空分布不均等因素，導(dǎo)致不少地區(qū)的尾閭湖出現(xiàn)地下水位下降、綠洲面積減少、沙塵暴天氣增加等問題。湖泊周邊的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化，植被的多樣性和數(shù)量減少，生態(tài)環(huán)境面臨嚴(yán)重破壞。為了改善尾閭湖的現(xiàn)狀，加強(qiáng)水資源管理，人工輸水成為首要選擇。基于此，生態(tài)輸水對(duì)湖區(qū)植被的影響成為不少科研團(tuán)隊(duì)的研究方向。內(nèi)陸河下游生態(tài)輸水區(qū)白刺灌叢的水分利用策略：基于穩(wěn)定同位素?cái)?shù)據(jù)在干旱地區(qū)，內(nèi)陸河流域的尾閭湖通常是綠洲邊緣阻止風(fēng)沙侵襲的天然屏障，其生態(tài)水文效應(yīng)普遍表現(xiàn)為以地表水、地下水和天然降水為特征的植被水分關(guān)系。水分是尾閭湖周邊沙地植被穩(wěn)定的關(guān)鍵制約因子，植物-土壤水分關(guān)系是沙地生態(tài)水文過程的重要組成部分。沙生植物通過根系吸收有限的水分之后通過根—莖—葉逐層向上傳輸，以滿足植物葉片光合和蒸騰等生理活動(dòng)的需求，維持植物的正常生長(zhǎng)。為適應(yīng)持續(xù)干旱的生境條件，植物通過調(diào)節(jié)其生理特性等形成特定的抗旱機(jī)制。基于此，在本研究中，來自西北師范大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)于2019年植物生長(zhǎng)季在中國(guó)西北石羊河流域尾閭湖青土湖區(qū)收集了0–10，10–20，20–30，30–40，40–50和50–60 cm層的土壤、植物莖部、降水...
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青藏高原是全球最大的高原，也是世界上最大的冰川聚集地之一。然而，近年來，隨著全球溫室氣體排放的增加和降水量的減少，青藏高原的冰川融化速度加快，引起了廣泛關(guān)注。青藏高原的冰川融化對(duì)環(huán)境和人類社會(huì)產(chǎn)生了廣泛的影響。不僅導(dǎo)致水資源供應(yīng)不穩(wěn)定，還加劇了洪水和干旱的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，冰川融化減少了冰川的蓄水功能，使得干旱時(shí)期的水資源供應(yīng)更加困難。此外，冰川融化還會(huì)影響有機(jī)/無機(jī)碳和CO2之間的碳平衡，但其中緣由，目前尚不清楚，科研學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了相關(guān)研究。青藏高原冰川湖中CO2和CH4同位素組成及排放特征河流、湖泊、濕地和水庫(kù)等內(nèi)陸水域被認(rèn)為是大氣中溫室氣體 (GHG) 的重要來源。內(nèi)陸水域排放的二氧化碳 (CO2) 和甲烷 (CH4) 會(huì)影響當(dāng)?shù)卮髿庵械臏厥覛怏w水平，并影響不同生態(tài)系統(tǒng)之間的熱交換。冰凍圈融化產(chǎn)生的溫室氣體排放在全球范圍內(nèi)引起了廣泛關(guān)注，但目前對(duì)冰川化地區(qū)的研究有限。青藏高原 (TP) 的冰川面積在低緯度和中緯度最大，平均海拔高于 4000 m，由于快速變暖和降水模式的變化，TP的冰川正在經(jīng)歷嚴(yán)重的融化和迅速退縮。這就導(dǎo)致了大量冰川湖的形成和發(fā)展。從2008年到2017年，TP中的冰川湖數(shù)量以306個(gè)/年的速度增加，2017年有15,348個(gè)湖泊。在TP的冰川化地區(qū)進(jìn)行的多項(xiàng)研究表明，冰川大量融化期間，會(huì)釋放CH4并主要吸收CO2，這對(duì)全球碳預(yù)算具有重要影響。但是，目前尚不清楚冰川...
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