检索结果-内蒙古大学图书馆

应用生态学报 2024年第10期35卷 2733-2743页

作者：王芳娜朱飞飞李英华刘德泽曲玉莹秦玉婧王莹莹王文超谢瑾方运霆东北大学资源与土木工程学院沈阳110819 中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室沈阳110016 辽宁省稳定同位素技术重点实验室沈阳110016

连续的作物收获导致农田生态系统土壤硅损失,进一步降低了有效硅含量,亟需相关农业措施来增加土壤中硅的可用性。增强硅酸盐矿物风化可有效补充土壤硅,促进植物吸收硅,形成植硅体固存大气CO_(2),且硅酸盐矿物风化过程本身也可促进土壤... 详细信息

连续的作物收获导致农田生态系统土壤硅损失,进一步降低了有效硅含量,亟需相关农业措施来增加土壤中硅的可用性。增强硅酸盐矿物风化可有效补充土壤硅,促进植物吸收硅,形成植硅体固存大气CO_(2),且硅酸盐矿物风化过程本身也可促进土壤碳固存。本研究在辽宁省水稻田施加硅酸盐矿物硅灰石粉末,探究其增强风化过程对土壤有效硅、植物-土壤系统中植硅体碳(PhytOC)含量变化以及土壤各形态碳含量的影响。结果表明:与不施硅对照相比,施加硅灰石粉可显著提高表层土壤有效硅含量(53%),促进水稻干生物量生产(籽粒增加12%,秸秆增加4%),增加PhytOC含量(籽粒增加4%,秸秆增加26%),进而导致硅灰石粉施加处理植硅体碳产生通量较对照显著增加25%。硅灰石粉施加处理土壤无机碳和有机碳含量均有所提高,土壤中总碳含量增加13%。综上,增强硅酸盐矿物风化技术可有效提高水稻田土壤有效硅含量,促进水稻硅吸收和PhytOC形成,同时增强土壤CO_(2)固存,达到地上地下协同固碳的效果。

关键词：水稻植硅体植硅体碳硅酸盐矿物风化

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基于^(15)N示踪的东北黑土地保护性耕作农田减氮增产调控机制

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应用生态学报 2023年第4期34卷 876-882页

作者：苗贺袁磊杨淼茵胡艳宇陈欣何红波张旭东解宏图鲁彩艳辽宁大学环境学院沈阳110036 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 辽宁省现代保护性耕作与生态农业重点实验室沈阳110016 辽宁省稳定同位素技术重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049

保护性耕作是退化黑土地培肥地力的重要措施,但地力提升后氮肥减施条件下保护性耕作农田的稳产增产是否具有可持续性尚不明晰。本研究依托中国科学院保护性耕作研发基地的长期免耕定位试验研究平台,设置常规垄作(RT)、免耕无秸秆还田(N... 详细信息

保护性耕作是退化黑土地培肥地力的重要措施,但地力提升后氮肥减施条件下保护性耕作农田的稳产增产是否具有可持续性尚不明晰。本研究依托中国科学院保护性耕作研发基地的长期免耕定位试验研究平台,设置常规垄作(RT)、免耕无秸秆还田(NT0)、免耕100%秸秆还田(NTS)和连续9年免耕100%秸秆还田培肥后氮肥减施20%(RNTS)4个处理,采用^(15)N示踪田间微区试验,探究长期保护性耕作培肥地力下氮肥减施对玉米产量和肥料氮转化的影响。结果表明:经过一个完整生育期,不同耕作方式下肥料氮在东北黑土农田中的土壤残留率、植株利用率和气态损失率平均比例分别为34%、50%和16%;与常规垄作相比,保护性耕作(NTS和RNTS)使肥料氮当季利用效率显著提高了10%~14%。通过氮素来源分析发现,不同耕作方式下植株及各部位(籽粒、秸秆、根和玉米芯)吸收的肥料氮占其总吸氮量的比例均在40%左右,土壤始终是为作物供应氮素的主体;与常规垄作相比,保护性耕作通过降低土壤扰动、增加有机质输入显著提高了0~40 cm土壤全氮储量,有效保障了退化黑土地农田土壤氮库扩容增效。2016—2018年,NTS和RNTS处理玉米产量较常规垄作显著提高。综上,长期实施免耕秸秆覆盖还田耕作方式,可提高肥料氮当季利用效率、保障土壤对作物持续供氮,即使氮肥减施20%,也可实现连续3个生长季玉米稳产高产,同时降低肥料氮损失带来的环境风险,实现东北黑土地农业绿色可持续发展。

关键词：东北黑土区免耕秸秆还田氮肥减施 ^(15)N示踪

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“离子交换法”测定硝酸盐氧同位素组成方法的改进

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陕西科技大学学报 2024年第1期42卷 88-94页

作者：王波刘彪王雪梅陕西科技大学化学与化工学院天然产物稳定同位素组学实验室陕西省轻化工助剂重点实验室陕西西安710021

硝酸盐氮、氧同位素组成(δ^(15)N、δ^(18)O)被广泛应用于识别水体中硝酸盐的来源及其生化转化过程.离子交换技术作为主要分析方法之一,被大量应用于测定硝酸盐的氮同位素组成,然而在测定氧同位素组成时,由于该方法的样品处理过程复杂... 详细信息

硝酸盐氮、氧同位素组成(δ^(15)N、δ^(18)O)被广泛应用于识别水体中硝酸盐的来源及其生化转化过程.离子交换技术作为主要分析方法之一,被大量应用于测定硝酸盐的氮同位素组成,然而在测定氧同位素组成时,由于该方法的样品处理过程复杂繁琐、耗时长(3~5天)等缺点限制了它的广泛应用.通过对原技术路线进行改进:将定量的BaCl_(2)直接加入到野外采集的水样中,消除含氧阴离子(SO_(4)^(2-)和PO_(4)^(3-))对测定NO_(3)^(-)离子δ^(18)O的干扰,然后再通过阴离子交换树脂吸附富集、HCl洗脱NO_(3)^(-)、Ag_(2)O中和,得到用于测试δ^(18)O的AgNO_(3)样品.与原路线相比,改进后方法的优势在于:(1)样品处理步骤由原来的5步缩短到了3步;(2)样品处理时长由3~5天缩短至1~2天;(3)减少了昂贵的化学试剂的用量;(4)减少了同位素的分馏.

关键词：氧同位素硝酸盐离子交换法

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秦岭南坡落叶松树轮α-纤维素葡萄糖单元内氧同位素组成的年内变化特征及其气候关联

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第四纪研究 2023年第5期43卷 1354-1363页

作者：祁瑶婷马然赵雨何荣陕西科技大学化学与化工学院天然产物稳定同位素组学(ICB)实验室陕西西安710021 陕西科技大学陕西省轻化工助剂重点实验室陕西西安710021

年际或更长时间尺度树木年轮α-纤维素稳定氧同位素组成(δ^(18)O_(α-cell))已被证明与相应时间尺度气候条件(如温度、相对湿度和源水)定量相关,已成为研究(全球)气候历史及植被生态响应的重要指标之一。然而,气候因子和植物生理/代谢... 详细信息

年际或更长时间尺度树木年轮α-纤维素稳定氧同位素组成(δ^(18)O_(α-cell))已被证明与相应时间尺度气候条件(如温度、相对湿度和源水)定量相关,已成为研究(全球)气候历史及植被生态响应的重要指标之一。然而,气候因子和植物生理/代谢过程如何在年内(季节、月甚至周)时间尺度上影响α-纤维素δ^(18)O却知之甚少。本研究选取秦岭南坡针叶树种落叶松为对象,分析其树轮年内α-纤维素分子平均δ^(18)O_(α-cell)(葡萄糖单元中O-2~O-6)及其葡萄糖单元特定位点氧稳定同位素δ^(18)O_(2)及δ^(18)O_(PG)(葡萄糖单元中O-2及O-3~O-6)组成,并结合小时尺度树木径向生长动态记录仪(dendrometer)野外观察记录,基于日尺度气象数据的降雨同位素模拟结果,获得如下认识:1)落叶松α-纤维素葡萄糖单元中O-3~O-6平均同位素组成(δ^(18)O_(PG))与温度和相对湿度的相关性高于α-纤维素分子平均氧同位素组成(δ^(18)O_(α-cell))(温度:糖脎R^(2)=0.736>α-纤维素R^(2)=0.481;相对湿度:糖脎R^(2)=0.488>α-纤维素R2=0.097);2)生长季初期树轮α-纤维素葡萄糖单元中O-2氧同位素组成(δ^(18)O_(2))与源水(source water)的δ^(18)O_(sw)具有一定的相关性(R^(2)=0.378)。

关键词：年内变化树木年轮 α-纤维素稳定氧同位素气候响应

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气候变暖对森林生态系统碳汇功能的影响:机制、方法和主要进展

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生态学杂志 2024年第9期43卷 2551-2565页

作者：方运霆刘冬伟段伊行黄凯王文超秦玉婧王盎王超刘娱齐图影森林生态与保育重点实验室(中国科学院) 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049 辽宁省稳定同位素技术重点实验室沈阳100016 辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站沈阳110016

森林是重要的碳汇,每年吸收化石燃料燃烧释放二氧化碳量的33%。自1850年来全球气温已经增加了1.1℃,未来全球气温可能会增加到2.7~4.8℃。但全球变暖对森林碳汇功能影响方向、程度及其机制存在激烈的争议,严重影响对全球未来气候变化的... 详细信息

森林是重要的碳汇,每年吸收化石燃料燃烧释放二氧化碳量的33%。自1850年来全球气温已经增加了1.1℃,未来全球气温可能会增加到2.7~4.8℃。但全球变暖对森林碳汇功能影响方向、程度及其机制存在激烈的争议,严重影响对全球未来气候变化的预测和政府碳排放控制政策的制定。本文综述了全球变暖对森林生态系统碳汇功能影响的机制、研究方法和主要结论。在此基础上,分析现有研究的不确定性,并提出未来的研究方向。

关键词：气候变暖森林生态系统碳汇控制实验树木生长土壤呼吸物候

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秦岭地区高等植物叶片游离氨基酸碳稳定同位素分析

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陕西科技大学学报 2024年第1期42卷 95-102,124页

作者：孙乐水朱震宇王颖赵雨闫秋林陕西科技大学化学与化工学院天然产物稳定同位素组学实验室陕西西安710021 陕西科技大学陕西省轻化工助剂重点实验室陕西西安710021

植物叶片是植物与环境发生气体交换的主要器官,其δ^(13)C差异主要受植物类型、温度、降水量、生长地水文环境以及植物体内有机质含量等因素影响,在这些因素诱导下会使植物体内有机质产生不同程度的碳同位素分馏.氨基酸作为自然界构成... 详细信息

植物叶片是植物与环境发生气体交换的主要器官,其δ^(13)C差异主要受植物类型、温度、降水量、生长地水文环境以及植物体内有机质含量等因素影响,在这些因素诱导下会使植物体内有机质产生不同程度的碳同位素分馏.氨基酸作为自然界构成生命的基本单元之一,叶片内氨基酸碳稳定同位素值的变化可以反应植物生长过程的环境变换及自身代谢规律,单个氨基酸能记录更为精细准确的环境信息.为此本研究基于提取植物叶片内游离氨基酸的实验方法,以秦岭南北地区的植物为研究对象,探究了相同地区不同种类与不同地区相同种类两组植物叶片内特定氨基酸含量及其对应的δ^(13)C值变化,获得如下认识:(1)气候处于相对较冷的环境,植物生长速度缓慢,氨基酸δ^(13)C值较高;气温有上升趋势时,氨基酸δ^(13)C值有所下降,温度与各氨基酸的δ^(13)C值呈负相关性;(2)在植物正常生长情况下,叶片内单个氨基酸δ^(13)C值规律有:δ^(13)C_(Ile)>δ^(13)C_(Val)、δ^(13)C_(Ile)>δ^(13)C_(Leu)、δ^(13)C_(Tyr)>δ^(13)C_(Phe);(3)环境胁迫影响下,叶片内Phe含量减少,其他氨基酸含量增加;δ^(13)C_(Tyr)相对贫化,其他氨基酸δ^(13)C相对富集.

关键词：高等植物氨基酸碳稳定同位素

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秦岭桦树树轮纤维素氧同位素的年内变化特征及其气候意义

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陕西科技大学学报 2024年第2期42卷 116-123,131页

作者：何荣马然赵雨祁瑶婷陕西科技大学化学与化工学院天然产物稳定同位素组学实验室陕西西安710021 陕西科技大学陕西省轻化工助剂重点实验室陕西西安710021

树轮氧同位素的生理机制较为明确,且具有分布范围广、连续性强等优点,常被用于古气候、古环境的重建研究.年际树轮氧同位素已被成功用于气候信息(如源水、温度、相对湿度等)的重建,年内高分辨率的树轮氧同位素则记录了更加丰富的年内气... 详细信息

树轮氧同位素的生理机制较为明确,且具有分布范围广、连续性强等优点,常被用于古气候、古环境的重建研究.年际树轮氧同位素已被成功用于气候信息(如源水、温度、相对湿度等)的重建,年内高分辨率的树轮氧同位素则记录了更加丰富的年内气候变化信息.以秦岭南坡桦树(落叶阔叶植物)为研究对象,本文开展了年内高分辨率树轮全样及纤维素样品的碳、氧同位素分析,同时分析了树轮纤维素分子内的氧同位素组成,即树轮纤维素分子内2号位氧原子(δ^(18)O_(2))和3~6号氧原子(δ^(18)O_(3~6)).通过模拟树木径向生长变化,并结合基于日尺度气象数据的降雨氧同位素模拟结果.结果表明:桦树树轮年内全样以及α-纤维素的δ^(13)C和δ^(18)O的变化趋势符合年内树轮同位素的变化规律;在生长旺季(7~8月),桦树树轮α-纤维素氧同位素(δ^(18)Oα-cell)与温度呈正相关、与相对湿度和降水量呈负相关(相关系数R分别为0.81、-0.84、和-0.69);生长旺季的树轮α-纤维素分子内2号位氧原子的同位素组成(δ^(18)O_(2))与源水的氧同位素(δ^(18)O SW)具有一定的相关性(R=0.58).

关键词：稳定氧同位素树木年轮 α-纤维素年内高分辨率气候响应

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杞麓湖孟氏螺蛳(Anularya mansuyi)壳体碳同位素记录的水体溶解无机碳变化

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湖泊科学 2024年第5期36卷 1436-1446页

作者：江戈平雷国良朱芸张文翔于源许丽红杜垚华李全聪孙婉婷福建师范大学湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室福州350117 福建师范大学地理科学学院碳中和未来技术学院福州350117 福建师范大学稳定同位素中心福州350117 云南师范大学高原地理过程与环境变化云南省重点实验室昆明650500

湖泊中腹足类壳体碳酸盐的碳同位素与水体溶解无机碳密切相关,是研究区域湖泊水体碳循环的重要材料之一。滇中地区湖泊众多,然而该区域湖泊中水体溶解无机碳的变化特征仍不清楚。孟氏螺蛳壳体为滇中湖泊特有属,本文通过对杞麓湖现生孟... 详细信息

湖泊中腹足类壳体碳酸盐的碳同位素与水体溶解无机碳密切相关,是研究区域湖泊水体碳循环的重要材料之一。滇中地区湖泊众多,然而该区域湖泊中水体溶解无机碳的变化特征仍不清楚。孟氏螺蛳壳体为滇中湖泊特有属,本文通过对杞麓湖现生孟氏螺蛳壳体采集,并对其壳体沿生长方向开展碳酸盐δ~(13)C测试,尝试利用孟氏螺蛳壳体δ~(13)C分析杞麓湖水体溶解无机碳变化的变化特征。研究结果表明:(1)孟氏螺蛳壳体δ~(13)C与壳体生长环境密切相关,QLH-A与QLH-B在母体环境中的δ~(13)C平均值分别为-3.78‰与-5.55‰,变化幅度分别为2.07‰与3.03‰;在湖泊水体环境中的δ~(13)C平均值分别为-2.90‰与-3.28‰,变化幅度分别为1.81‰与1.74‰。(2)孟氏螺蛳在湖泊水体环境中生长时,壳体δ~(13)C记录了湖泊水体DIC的δ~(13)C_(DIC)变化特征,揭示出杞麓湖水体DIC主要受大气交换和湖泊中生物系统共同影响,其δ~(13)C_(DIC)在季节尺度变化不显著。(3)杞麓湖湖泊中大量水生藻类的死亡引起的有机质分解将导致湖泊水体δ~(13)C_(DIC)发生显著偏负变化,据此推断壳体δ~(13)C记录的偏负变化与云南2013年大旱期事件吻合,揭示出孟氏螺蛳壳体δ~(13)C具有记录湖泊生态系统自身重大变化的潜力。孟氏螺蛳古螺壳在滇中湖泊广泛分布,本文研究结果将有利于基于地层中的壳体识别地质历史时段滇中湖泊水体DIC特征及其湖泊生态系统的变化。

关键词：杞麓湖孟氏螺蛳碳同位素水体溶解无机碳

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网状脉植物单一叶片不同生物标志物系统性提取及稳定同位素测定方法研究

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陕西科技大学学报 2023年第1期41卷 72-79,102页

作者：勾蒙蒙朱震宇赵雨闫秋林王颖陕西科技大学化学与化工学院天然产物稳定同位素组学实验室陕西西安710021 陕西科技大学陕西省轻化工助剂重点实验室陕西西安710021

叶片是植物与外界环境进行气体交换的主要器官,其发育很大程度上受遗传控制,但同时也受环境变化的影响.单一叶片中不同生物标志物(正构烷烃、脂肪酸和纤维素)的含量及其同位素组成(^(13)C/^(12)C、^(2)H/^(1)H和18O/16O比值)记录了叶片... 详细信息

叶片是植物与外界环境进行气体交换的主要器官,其发育很大程度上受遗传控制,但同时也受环境变化的影响.单一叶片中不同生物标志物(正构烷烃、脂肪酸和纤维素)的含量及其同位素组成(^(13)C/^(12)C、^(2)H/^(1)H和18O/16O比值)记录了叶片经历的温度、湿度和水分供应等环境条件,因此,叶片有机质和叶片水的C、H和O稳定同位素空间分布可用于恢复真实条件下叶片生命周期中经历的环境(如降雨和土壤蒸发等).基于对植物单一叶片分割后进行多种有机质的提取存在样品量较少等问题,本文提出了一种改进方法,利用少量(<500 mg)的网状脉叶片(荷叶)系统性提取叶片水、脂肪酸、正构烷烃以及α-纤维素.首先将叶片切割并密封在预先冷却的离心管中并通过真空线路进行提水,然后用DCM和甲醇的混合溶液对提过水的叶子切片进行超声提取,接着分别用正己烷和乙酸乙酯先后通过硅胶柱层析法提取正构烷烃以及混合脂肪酸,随后用BF_(3)-CH_(3)OH将脂肪酸衍生为脂肪酸甲酯(FAMEs),最后使用实验室开发的方法从超声后剩余的沉淀物中提取α-纤维素.叶片水分和α-纤维素有明显的中心到边缘18O富集现象,与前期对平行脉型香蕉叶片的研究一致,证明了该方法的有效性.

关键词：高等植物网状叶有机质稳定同位素空间布局

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工厂化堆肥温室气体排放和氨气同位素特征

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应用生态学报 2022年第6期33卷 1451-1458页

作者：刘东孙剑平王莹莹宋琳琳李靳赵星涵刘畅全智方运霆沈阳建筑大学市政与环境工程学院沈阳110168 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049 辽宁省稳定同位素技术重点实验室沈阳110016

畜禽废弃物堆肥处理过程中产生的二氧化碳(CO_(2))、氧化亚氮(N_(2)O)、甲烷(CH_(4))和氨气(NH_(3))等是重要的温室气体和大气污染物。但目前有关该过程气体排放的研究多基于室内小型模拟的反应器式堆肥,在工厂化堆肥条件下的原位气体... 详细信息

畜禽废弃物堆肥处理过程中产生的二氧化碳(CO_(2))、氧化亚氮(N_(2)O)、甲烷(CH_(4))和氨气(NH_(3))等是重要的温室气体和大气污染物。但目前有关该过程气体排放的研究多基于室内小型模拟的反应器式堆肥,在工厂化堆肥条件下的原位气体排放监测较少。为探究工厂化堆肥产生气体对区域环境的影响,本研究对沈阳某堆肥厂畜禽废弃物堆体的气体排放进行了19 d的监测,并量化了排放氨气的自然丰度;N(δ^(15)N)特征。结果表明:堆置周期内,CO_(2)、CH_(4)、N_(2)O和NH_(3)的平均排放速率分别为86.8 g CO_(2)-C·d^(-1)·m^(-2)、9.8 g CH_(4)-C·d^(-1)·m^(-2)、3.7 mg N_(2)O-N·d^(-1)·m^(-2)和736.6 mg NH_(3)-N·d^(-1)·m^(-2)。温室气体日增温潜势(GWP)的贡献大小为CH_(4)>CO_(2)>NH_(3)(间接)>N_(2)O,其中CH_(4)贡献了65%。堆肥排放NH_(3)的δ^(15)N在-21.8‰~-7.2‰,平均-11.6‰±1.2‰。本研究结果可为区域畜禽废弃物堆肥过程中温室气体排放的核算及大气氨溯源提供数据支持。

关键词：工厂化堆肥温室气体增温潜势 N-氨气自然丰度

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