森林約占全球土壤碳庫的70%，是調節(jié)大氣CO2濃度的關鍵因素。濕地作為陸地和水生系統(tǒng)的過渡區(qū)，通常地下水位接近地表。全球變暖導致北方低地森林被濕地取代，造成景觀破碎化，并可能改變碳通量。土壤CO2通量占大氣碳的20-38%，其主要來源是土壤呼吸，包括自養(yǎng)和異養(yǎng)呼吸。異養(yǎng)呼吸受溫度、濕度和溶解有機物（DOM）影響。低分子量化合物（LMW）更易降解，促進微生物活動和土壤呼吸。解凍期雨雪事件可將DOM輸送至濕地，影響土壤CO2通量。本研究假設，解凍期森林濕地集水區(qū)的土壤CO2通量受DOM運動的影響，目標是分析CO2通量變化，確定DOM的影響， 并探索微生物在其中的作用。圖們江位于中國、朝鮮和俄羅斯的交界處，最終流入日本海，地處中高緯度地區(qū)，范圍為北緯41.99°到44.51°（圖1(a)）。布爾哈通河是圖們江的重要支流，其上游流域面積為1560平方公里。該流域以山地森林為主，森林、農田和濕地的覆蓋率分別為81.7%、12.0%和2.0%（圖1(b)）。主要植被為蒙古櫟、白樺、紅松和苔草，分別分布在混交林和濕地中。土壤類型包括壤土、粉質黏壤土和黏土，深度分別為0–11、11–34和34–64厘米。水東森林濕地流域（SFWC）是布爾哈通河流域的一個子流域，面積為0.98平方公里，其中森林、農田和濕地面積比例分別為93.1%、0.7%和2.2%。此外，高地森林匯聚...
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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構和代謝，加速土壤有機質的分解，并以溫室氣體（如CO2、CH4和N2O）或溶解有機碳（DOC）的形式排放。這些過程已成為生態(tài)學、凍土學和生物地球化學研究的重點。凍融循環(huán)對地表土壤CO2和CH4通量的影響備受關注。一項研究發(fā)現(xiàn)，積雪對冬季土壤呼吸的影響是短暫的，厚度變化對CO2通量影響小。了解活動層過程對多年凍土區(qū)土壤CO2和CH4動態(tài)的響應和反饋至關重要。凍融循環(huán)頻率和持續(xù)時間對高寒地區(qū)土壤碳通量具有重要調控作用。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，在近地表土壤凍結期間CO2通量達到峰值，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%。本研究在內蒙古自治區(qū)大興安嶺生態(tài)系統(tǒng)國家野外觀測研究站（NFORS-DXAE）進行。該地區(qū)具有典型的大陸性季風半干旱氣候，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。實驗地塊位于海拔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，對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產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，對水環(huán)境會造成污染，也可被水生生物攝取，進而在食物鏈中傳遞，最終影響到人類健康。此外，微塑料還可能影響浮游動物的攝食、生長和繁殖，從而影響整個生態(tài)系統(tǒng)的功能。針對微塑料是否會影響生物擾動活動，國外的一組團隊展開了研究。淡水沉積物中的微塑料影響主要生物擾動者在生態(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，會通過沿海徑流和河流進入到海洋。根據(jù)其密度差異，或漂浮在水中或進入沉積物中。沉積物-水界面是水中生物主要活動區(qū)，通過生物地球化學過程在生態(tài)系統(tǒng)功能中發(fā)揮著重要作用。這些生物地球化學過程主要由微生物活動驅動，而底棲無脊椎動物生物擾動作用明顯，可憑借進食、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)分動態(tài)及微生物過程。但目前尚不清楚微塑料的存在是否會影響生物擾動者在沉積物中的生理和活動?；诖?，為填補研究空白，國外的一組研究團隊在法國東南部Lone des Pe?cheurs河床收集沉積物，過篩后，于-20℃儲存以殺死微生物。然后測量了沉積物樣品的顆粒物粒徑分布、總有機碳（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個微塑料濃度（0 顆粒物/kg沉積物干物質（對照）...
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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。它們不僅僅是簡單的空氣囊泡，而是攜帶著過去氣候信息的寶貴資源。當雪花飄落并逐漸積累成冰時，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，都是反映當時大氣成分的重要指標?？茖W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的地球大氣，蘊含了關于過去的無窮訊息，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，主要與太陽輻射強度有關，已用于建立冰芯年代學。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，由于缺乏長期連續(xù)的數(shù)據(jù)記錄，人們對其在山地冰川中的氣候影響知之甚少。基于此，在本文中，來自中國科學院青藏高原研究所的研究團隊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和發(fā)育過程中的重要環(huán)節(jié)，也是相關科研的重點，水同位素技術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。利用同位素技術解析植物水分來源的不確定性因為蒸騰占據(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，這就是實施植物恢復可以改善區(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力和水資源可持續(xù)管理提供重要信息。因為植物和環(huán)境條件相互作用，水分吸收是一個復雜的過程，這使得植物水源分配變得復雜。近幾十年來，同位素廣泛應用于植物水源劃分，因為它可以標記不同水源，且激光光譜技術使其測量更容易。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林科技大學的研究團隊以陜西省長武黃土塬區(qū)蘋果樹（18和26年樹齡）為研究對象，在6月至10月的生長季節(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。同時收集...
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當今社會，人們越來越關注氣候變化和環(huán)境保護，而農業(yè)生產對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系統(tǒng)，被認為是減少化肥使用、提高農作物產量、減少溫室氣體排放的有效途徑。那么，在GVP系統(tǒng)下蔬菜生長過程中產生的一氧化二氮（N2O）的排放量是怎樣的呢？對環(huán)境又會造成什么影響呢?下面這篇相關論文，一起來探討下。中國北方壽光設施蔬菜生產系統(tǒng)高土壤氧化亞氮排放中國的設施蔬菜生產（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。山東省是中國蔬菜主產區(qū)，其中壽光地區(qū)被譽為“中國設施蔬菜之鄉(xiāng)”， GVP面積超過當?shù)赝恋孛娣e的四分之一（圖1b）。為了實現(xiàn)產量及利潤的最大化， 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排放的空間異質性，另一方面也反映了對于頻繁灌溉的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。而這種互動的背后隱藏著一系列的謎題，需要科學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雜關系。一起來了解一下，來自西北師范大學的研究團隊，用全自動真空冷凝抽提系統(tǒng)（LI-2100，北京理加聯(lián)合科技有限公司）做的相關研究。水資源是制約干旱區(qū)社會發(fā)展的主要自然資源，山區(qū)是內陸干旱區(qū)重要的水源涵養(yǎng)區(qū)，山區(qū)冰川積雪融水對干旱區(qū)淡水供應至關重要。隨著氣候變暖，冰川積雪融化加速，地表蒸散發(fā)增強，降水變異性加劇，氣候變化將增強山區(qū)河流水文過程的復雜性。水穩(wěn)定同位素是深入了解區(qū)域水文過程的有效方法，研究內陸山區(qū)徑流同位素時空變化的主要控制因素，對認識內陸山區(qū)水文過程變化，合理調配干旱區(qū)水資源至關重要。基于此，在本研究中，來自西北師范大學的研究團隊監(jiān)測了中亞干旱區(qū)典型的內陸山區(qū)流域-西營河流域不同水體同位素數(shù)據(jù)（地表水、降水、地下水以及積雪融水）和相關水文氣象數(shù)據(jù)，結合相關氣象觀測數(shù)據(jù)及植被覆蓋指數(shù)（NDVI)，評估氣候和景觀對內陸山區(qū)徑流穩(wěn)定同位素的影響。研究可以為厘清內陸山區(qū)徑流穩(wěn)定同位素的控制機...
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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，守護著生命的源泉，對土地土壤的呼吸也產生著影響。在漫長的冬季里，積雪和大地度過了一個又一個寧靜的時光。積雪不僅保護了土地的水分，還防止了土地溫度的劇烈變化；當春回大地，雪慢慢融化，雪水還會滋潤著大地。在這些過程中，積雪下土壤中的微生物是一場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，占全球土壤有機碳（C）儲量的70%以上。積雪直接影響表土和大氣之間的熱交換，減少土壤溫度波動的影響。在嚴寒條件下，較厚的積雪可防止土壤結霜，為地下微生物活動提供相對穩(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，預計本世紀末將減少25%。季節(jié)性積雪模式對全球氣候變化具有復雜且多樣的響應，可能會通過光、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，氣候變化導致的土壤呼吸的微小變化甚至會引起森林生態(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)，導致土壤性質和土壤CO2排放的變化。作者認為冬季積雪會影響不同季節(jié)土壤微生物呼吸及其δ13C值，且會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驚人的自然現(xiàn)象：碳的旅程。森林是地球上最重要的碳儲存器之一，在這個充滿生命力的舞臺上，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，積極地參與碳的儲存和釋放。科學家們對此也在進行著相關研究，在江西省千煙洲亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站，有這樣一個研究...千煙洲亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)碳同位素廓線觀測系統(tǒng)應用案例森林生態(tài)系統(tǒng)固定目前大氣中約三分之一的人為CO2排放；因此，準確評估森林碳匯對于更好理解全球碳收支至關重要。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)觀測研究站碳同位素廓線系統(tǒng)設置示意圖千煙洲亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站基于Picarro G2201-i，搭建了碳同位素廓線觀測系統(tǒng)，旨在研究森林生態(tài)系統(tǒng)內部及上方大氣CO2及其δ13C的時間（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其變化的影響。該系統(tǒng)設置了7個觀測高度和3個已知濃度和同位素組分的標...
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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“終點湖”、“尾閭湖”。指處于內流河河口、尾閭、終點的湖泊。由于氣候變化、人口增多、工農業(yè)發(fā)展，加之水資源總量不足、時空分布不均等因素，導致不少地區(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)境面臨嚴重破壞。為了改善尾閭湖的現(xiàn)狀，加強水資源管理，人工輸水成為首要選擇?；诖?，生態(tài)輸水對湖區(qū)植被的影響成為不少科研團隊的研究方向。內陸河下游生態(tài)輸水區(qū)白刺灌叢的水分利用策略：基于穩(wěn)定同位素數(shù)據(jù)在干旱地區(qū)，內陸河流域的尾閭湖通常是綠洲邊緣阻止風沙侵襲的天然屏障，其生態(tài)水文效應普遍表現(xiàn)為以地表水、地下水和天然降水為特征的植被水分關系。水分是尾閭湖周邊沙地植被穩(wěn)定的關鍵制約因子，植物-土壤水分關系是沙地生態(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的需求，維持植物的正常生長。為適應持續(xù)干旱的生境條件，植物通過調節(jié)其生理特性等形成特定的抗旱機制?；诖?，在本研究中，來自西北師范大學的研究團隊于2019年植物生長季在中國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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