位于青藏高原東北部的青海湖，擁有著豐富的自然景觀，既優(yōu)美壯麗又獨(dú)具特色。然而，在氣候變化和人類過度開墾畜牧等因素的影響下，青海湖的環(huán)境逐漸惡化，生態(tài)遭到破壞，沙漠化面積也日益擴(kuò)大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，青海湖周邊地區(qū)現(xiàn)有沙化土地170.7萬畝、占區(qū)域土地總面積的11.7%。在植被恢復(fù)的過程中，青海湖地區(qū)的典型固沙植物沙蒿、沙棘和烏柳等對(duì)土壤養(yǎng)分及土壤有機(jī)質(zhì)的提高發(fā)揮了較大的作用，其中自然植被沙蒿對(duì)土壤養(yǎng)分的改良效果最明顯。沙蒿 (學(xué)名:Artemisia desertorum)是菊科蒿屬多年生半灌木狀植物，天然生長(zhǎng)在沙漠地區(qū)，分布甚廣。在我國主要分布在黑龍江、內(nèi)蒙古、陜西、寧夏、甘肅、青海、新疆、四川、西藏等地，多生長(zhǎng)于草原、草甸、森林草原、高山草原、荒坡、礫質(zhì)坡地、干河谷、河岸邊、林緣及路旁等。沙蒿枝條匍匐生長(zhǎng)，有利于防風(fēng)阻沙，具有適應(yīng)性強(qiáng)、耐干早、抗風(fēng)蝕、喜沙埋、生長(zhǎng)快、固沙作用強(qiáng)等特點(diǎn)，為固沙先鋒植物。接下來我們來了解一篇關(guān)于青藏高原東北部高寒沙地沙蒿根系在沙丘不同地貌部位的吸水策略的論文。沙漠化是青藏高原東北部的主要土地退化問題之一。青海湖位于青藏高原東北部，屬于高寒半干旱氣候影響下的生態(tài)脆弱區(qū)和全球氣候變化敏感區(qū)，青海湖周邊土地沙漠化嚴(yán)重。以前針對(duì)本區(qū)固沙植物的研究主要集中在植物的防風(fēng)固沙機(jī)理與生態(tài)功能上，對(duì)植物與水分關(guān)系的關(guān)注較少，尤其是本土物種在不同微地貌導(dǎo)致的不同供水條件下?；?..
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土壤是重要的自然資源，地球上95%的食物來源于土壤，土壤保存了至少四分之一的全球生物多樣性，不僅是糧食安全、水安全和更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)，更是為人類提供多種服務(wù)、幫助抵御和適應(yīng)氣候變化的重要因素。由土壤組成造成的脅迫，例如鹽、重金屬和養(yǎng)分虧缺是作物減產(chǎn)的主要原因。作物土壤耐逆性是一種復(fù)雜性狀，涉及植物形態(tài)、代謝和基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)等多種遺傳和非遺傳因素的調(diào)控。傳統(tǒng)的作物表型研究通常在田間進(jìn)行，費(fèi)事費(fèi)力、勞動(dòng)密集、低通量、且受研究人員無法控制的自然環(huán)境因素的影響。在此情形下，難以獲得高精度的表型數(shù)據(jù)以滿足表型組學(xué)的研究需求。在過去幾十年，已經(jīng)開發(fā)了幾種HTP（高通量表型）平臺(tái)在現(xiàn)場(chǎng)或可控條件下使用，但其運(yùn)維成本極高。此外，作物表型相關(guān)研究通常只關(guān)注植物地上部分，而對(duì)根系形態(tài)數(shù)據(jù)的獲取有限。然而，根系是植物吸收水分和養(yǎng)分的主要途徑，也是碳水化合物的儲(chǔ)存器官和土壤脅迫的直接感知器官。因此，根系表型是土壤脅迫條件下植物表型研究的重要組成部分。就通量、環(huán)境可控性和根系表型獲取而言，現(xiàn)有的植物表型平臺(tái)無法完全滿足植物對(duì)土壤脅迫響應(yīng)的表型組學(xué)研究的特定需求?；诖?，在本文中，來自山東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院和濰坊農(nóng)科院的一組研究團(tuán)隊(duì)描述了其最近開發(fā)的高通量植物栽培和表型系統(tǒng)—WinRoots平臺(tái)。以大豆植物為研究對(duì)象，將其暴露在鹽脅迫中，證明了土壤鹽脅迫條件的一致性和可控性以及WinRoots系統(tǒng)的高通...
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顆粒物，又稱塵，是氣溶膠體系中均勻分散的各種固體或液體微粒。空氣中的氣溶膠也是COVID-19的主要傳播途徑之一。借助準(zhǔn)確的粒徑分析可得到準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，Palas®憑借先進(jìn)的氣溶膠測(cè)量技術(shù)和空氣粒子測(cè)量解決方案，為計(jì)量院提供了SMPS掃描電遷移率粒徑譜儀、 Promo®氣溶膠粒徑譜儀，以及氣溶膠稀釋系統(tǒng)等監(jiān)測(cè)儀器。Palas®以其穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果、寬泛的粒徑范圍，為計(jì)量院的檢定業(yè)務(wù)和相關(guān)研究提供助力Palas®專業(yè)監(jiān)測(cè)，值得信賴的選擇計(jì)量院的顆粒物實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)對(duì)顆粒物監(jiān)測(cè)儀、塵埃粒子計(jì)數(shù)器、凝聚核計(jì)數(shù)器CPC、氣溶膠粒徑譜儀開展計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、量值溯源。同時(shí)也開展對(duì)過濾材料、過濾器和空氣凈化器的檢測(cè)工作。如何應(yīng)對(duì)眾多的計(jì)量和校準(zhǔn)任務(wù)？計(jì)量院已選擇多款Palas®作為他們的得力助手。目前COVID-19主要的傳播途徑之一是通過空氣中的氣溶膠進(jìn)行傳播，佩戴口罩能有效阻斷病毒傳播的途徑。口罩的防護(hù)效果需要相關(guān)過濾效率測(cè)試儀來檢測(cè)，而對(duì)過濾效率測(cè)試儀的檢定和校準(zhǔn)就顯得更為重要。為此，計(jì)量院選擇了來自氣溶膠監(jiān)測(cè)專家Palas®的U-SMPS2100X 掃描電遷移率粒徑譜儀、DC 10000 氣溶膠稀釋系統(tǒng)和UF-CPC 100凝聚核計(jì)數(shù)器，Charme®靜電計(jì)等設(shè)備用于呼吸防護(hù)過濾效率測(cè)試儀的校準(zhǔn)和測(cè)試。Palas®...
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水分是植物生長(zhǎng)不可或缺的因素，水分有效性的波動(dòng)直接影響植物的生長(zhǎng)、數(shù)量和空間分布。在全球氣候變化下，區(qū)域降水格局已經(jīng)發(fā)生了改變。植物不同水源的貢獻(xiàn)率反映了生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)程度。因此，追蹤和分析植物水源可以為研究全球氣候變化提供參考。祁連山位于青藏高原東北緣，是中國西北地區(qū)重要的生態(tài)屏障。因此，研究亞高山生境植物水源對(duì)于理解祁連山生態(tài)和水文過程具有重要意義。已有很多學(xué)者利用氫氧穩(wěn)定同位素（δ2H和δ18O）進(jìn)行了諸如此類的研究，但關(guān)于亞高山生境不同坡向植物水源的研究鮮少報(bào)道。基于此，在本研究中，來自西北師范大學(xué)和中科院西北生態(tài)環(huán)境資源研究所的研究團(tuán)隊(duì)監(jiān)測(cè)了青藏高原東北緣祁連山東段冷龍嶺北坡的上池溝（37°38′10″N，101°51′9″E，3080 m a.s.l.，圖1）的降水、土壤水、木質(zhì)部水、降水和泉水的穩(wěn)定同位素組成以及相關(guān)環(huán)境變量（氣象和土壤水變量），利用LI-2100全自動(dòng)真空冷凝抽提系統(tǒng)（北京理加聯(lián)合科技有限公司）提取土壤和木質(zhì)部中的水分，并利用ABB LGR T-LWIA-45-EP液態(tài)水同位素分析儀測(cè)定所有水樣的δ2H值和δ18O值?；谶@些數(shù)據(jù)，分析了不同水體穩(wěn)定同位素的變化，并利用多源線性混合模型（IsoSource）計(jì)算不同水源對(duì)植物的相對(duì)貢獻(xiàn)率。本研究目標(biāo)是：（1）觀察相同和不同生境下亞高山灌木的水源以及（2）研究亞高山灌木對(duì)水...
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全球變暖增加了當(dāng)?shù)卮髿鈱?duì)水分的需求，導(dǎo)致許多地區(qū)降水減少，兩者都會(huì)導(dǎo)致干旱。水汽可以在輻射冷卻到露點(diǎn)溫度以下的表面凝結(jié)成露水。露水因其對(duì)地表水平衡的重要貢獻(xiàn)而被認(rèn)為是一個(gè)重要水源，尤其是在半干旱和干旱地區(qū)。干旱地區(qū)，年露水量占降雨量的9%-23%。在熱帶島嶼旱季，露水可以作為一種替代水源。露水對(duì)干旱地區(qū)或干旱期植物的生存、生長(zhǎng)和發(fā)育十分重要，例如帶來夜間水分以及通過植物氣孔或特殊的物理特征（如氣生植物）直接被葉片吸收利用。因此，露水可以增加葉片的凈光合產(chǎn)物積累，提高植物水分利用效率。露水還參與了大氣中的化學(xué)過程，例如亞硝酸鹽氧化物的晝夜（和夜間）循環(huán)。從1961-2010，中國露水頻率降低了5.2天/10年，這主要是因?yàn)榻乇碓鰷睾拖鄬?duì)濕度（RH）下降。此外，中國干旱區(qū)露水頻率下降率（50%）高于半濕潤(rùn)和濕潤(rùn)地區(qū)（40%和28%）。因此，隨著全球氣候變化，不同地區(qū)露水具有不同的趨勢(shì)，需了解不同氣候區(qū)域的露水特征以更好地預(yù)測(cè)未來露水動(dòng)態(tài)變化。δ2H和δ18O是天然和傳統(tǒng)的水文示蹤劑，在追蹤與不同類型水（例如降雨、降雪、露水、霧、地表水、植物水和冰芯）相關(guān)的不同水文氣象過程中發(fā)揮著重要作用。兩種質(zhì)量分餾過程，平衡分餾和動(dòng)力學(xué)分餾，是水相變過程中同位素差異的根本原因。它們分別由飽和水汽壓和不同同位素的擴(kuò)散速率決定。17O-excess（17O-excess = ln（δ17O + 1）-...
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隨著人類社會(huì)工農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、城市化的發(fā)展，人為因素造成土壤重金屬污染是當(dāng)今世界越來越不容忽視的環(huán)境問題。盡管煤礦資源的開發(fā)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要，但其對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生的不利影響也是不可避免的。因此，我們有必要調(diào)查露天煤礦的土壤重金屬分布，以發(fā)現(xiàn)受污染的農(nóng)田，提供和制定土地復(fù)墾策略以及進(jìn)一步的公共健康策略。原位土壤采樣與實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析方法（利用高精度的原子吸收光譜法（AAS）和電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS））相結(jié)合，已廣泛應(yīng)用于土壤重金屬濃度的調(diào)查和制圖。然而，該方法難以獲得連續(xù)的土壤重金屬濃度制圖、耗時(shí)費(fèi)力、成本高、效率低，適用范圍小，且可能會(huì)再次對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。遙感技術(shù)的發(fā)展為快速、高效、大尺度監(jiān)測(cè)重金屬含量提供了新的視角。而部分所使用的高光譜傳感器存在數(shù)據(jù)質(zhì)量差、圖像連續(xù)性受限、光譜范圍窄、空間分辨率低、需要輔助環(huán)境變量、易受大氣干擾等問題。與現(xiàn)有高光譜衛(wèi)星傳感器相比，GF-5 AHSI高光譜成像儀的空間分辨率、光譜分辨率、光譜范圍、時(shí)間分辨率等明顯增強(qiáng)。然而，關(guān)于使用GF-5 AHSI高光譜影像反演土壤重金屬含量的相關(guān)研究報(bào)道較少。基于此，在本研究中，來自西安科技大學(xué)的張波（第一作者）、郭斌（通訊作者）課題組聯(lián)合其它研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)高分5號(hào)高光譜衛(wèi)星影像反演中國北部某露天煤礦區(qū)（圖1）土壤重金屬含量問題進(jìn)行了研究。旨在（1）利用直接校正（DS）算法在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的和GF-5 A...
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【溫室氣體】人類活動(dòng)造成溫室氣體排放急劇增加，全球地表溫度持續(xù)上升，顯著改變了自然生態(tài)系統(tǒng)碳水循環(huán)格局。極端氣候事件，尤其是極端干旱事件發(fā)生的頻率和強(qiáng)度不斷升高，對(duì)土壤含水量、土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能、土壤異養(yǎng)呼吸（Rh）以及土壤甲烷（CH4）通量具有重要影響。高寒泥炭地?fù)碛芯薮蟮奶純?chǔ)量，對(duì)氣候變化高度敏感。雖然目前圍繞高寒泥炭地碳排放開展了一些研究，但對(duì)高寒泥炭地生態(tài)系統(tǒng)碳排放對(duì)極端干旱響應(yīng)的微生物機(jī)制仍不清楚?；诖耍袊謽I(yè)科學(xué)研究院濕地研究所的研究團(tuán)隊(duì)以青藏高原東部若爾蓋國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)高寒泥炭地（33°47′56.62′′ N，102°57′28.44′′ E，3430 m.a.s.l.）為研究對(duì)象，依托模擬極端干旱的野外控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過原位觀測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合，旨在解決以下問題：（1）不同植物生長(zhǎng)期，極端干旱如何影響Rh和CH4通量?（2）極端干旱如何影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能群?以及（3）驅(qū)動(dòng)Rh和CH4通量變化的主要因素是什么？作者于2019年6月18日至9月25日測(cè)量了Rh（PS-9000便攜式土壤碳通量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)（北京理加聯(lián)合科技有限公司））和CH4通量（一個(gè)閉路靜態(tài)室（0.5×0.5×0.5 m）+ABB LGR便攜式溫室氣體分析儀（UGGA，GLA132-GGA））。試驗(yàn)三個(gè)生長(zhǎng)期結(jié)束時(shí)，作者測(cè)量了樣地0-20 ...
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CO2和CH4排放增加是全球變暖的主要原因（IPCC，2013），人類活動(dòng)導(dǎo)致大約44%和60%的CO2和CH4排放到大氣中。人類活動(dòng)如攔河筑壩干擾濕地的結(jié)構(gòu)和功能，引發(fā)大量土壤CO2和CH4排放。然而，目前對(duì)濕地水庫CO2和CH4排放及其碳同位素特征的影響機(jī)制知之甚少。基于此，為了填補(bǔ)研究空白，在本研究中，來自云南大學(xué)和中科院武漢植物園的研究團(tuán)隊(duì)在三峽消落區(qū)原位條件下調(diào)查了4個(gè)海拔梯度（即不同淹水狀態(tài)）（175 m，160–175 m，145–160 m和＜147 m）飽和和排干狀態(tài)下CO2和CH4排放模式及其碳同位素特征，以及相關(guān)的控制因子。他們作出了如下假設(shè)：1）由于淹水下優(yōu)勢(shì)植物種的轉(zhuǎn)變，土壤條件（例如土壤基質(zhì)質(zhì)量，土壤水分和溫度）的變化將會(huì)改變CO2排放以及CO2的δ13C值；2）CH4排放模式及其同位素特征對(duì)淹水更敏感，反映了土壤厭氧環(huán)境的增加；3）不同淹水狀態(tài)下（例如飽和和排干狀態(tài)下）將會(huì)導(dǎo)致酶表達(dá)和微生物屬性的改變，進(jìn)而極大影響CO2和CH4排放。圖1 重慶忠縣研究區(qū)位置（a）；三峽消落區(qū)采樣地衛(wèi)星圖像及沿海拔梯度詳細(xì)的靜態(tài)通量室放置圖（b）。作者于2017年6-8月測(cè)量了土壤/水大氣界面CO2和CH4的交換率。利用ABB LGR CO2同位素分析儀分析CO2的濃度及δ13C，并利用ABB LGR甲烷碳同位素分析儀分析CH4的濃度及δ13C?！窘Y(jié)果】高海拔地區(qū)CO2...
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追蹤生長(zhǎng)季和地理區(qū)域中葉片性狀的變化是理解陸地生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵。野外光譜法是原位監(jiān)測(cè)葉片功能性狀的有力工具，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)和生態(tài)學(xué)中都有許多應(yīng)用，例如，葉片光譜已用于表征許多葉片理化特性，預(yù)測(cè)倍體水平，估計(jì)葉齡，甚至可以預(yù)測(cè)入侵植物對(duì)凋落物分解的影響。但目前尚不清楚是否可以開發(fā)通用統(tǒng)計(jì)模型來根據(jù)光譜信息預(yù)測(cè)性狀，或是否需要根據(jù)條件變化進(jìn)行重新校準(zhǔn)。特別是，生長(zhǎng)季多個(gè)葉片性狀同時(shí)變化，是否可以從高光譜數(shù)據(jù)成功預(yù)測(cè)這些時(shí)間變化是一個(gè)懸而未決的問題。基于此，為了填補(bǔ)研究空白，在本研究中，一組國際研究團(tuán)隊(duì)利用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室方法（包括光捕獲和生長(zhǎng)：N（%），δ15N（‰），δ13C（‰），葉綠素，可溶性C（%）和葉片含水量（LWC）；防御和結(jié)構(gòu)：每單位面積的葉片質(zhì)量（LMA g m-2）、總C（%）、半纖維素（%）、纖維素（%）、木質(zhì)素（%）、總酚類（mg g-1）和單寧（mg g-1）；巖石衍生營養(yǎng)素：P（%）、K（%）、Ca（%）、Mg（%）、Fe（μg g-1）、Mn（μg g-1）、Zn（μg g-1）和B（μg g-1））和葉片光譜（利用光譜范圍為350-2500 nm的ASD FieldSpec 3進(jìn)行測(cè)量，在350-1000 nm，采樣間隔為1.4 nm，在1000-2500 nm，采樣間隔為2 nm）追蹤了整個(gè)生長(zhǎng)季的變化，研究了溫帶落葉樹木多種葉片性狀和光譜特性之間的聯(lián)系。旨在...
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姜黃素是一種天然化合物，具有良好的抗炎、降血脂、抗氧化和抗癌等特性。姜黃素是從姜科、天南星科中一些植物的根莖中提取的一種二酮類化合物。其中，姜黃中約含姜黃素3%～6%，是植物界很稀少的具有二酮結(jié)構(gòu)的色素。了解栽培根莖中姜黃素的水平并確定高產(chǎn)品種非常重要。傳統(tǒng)上測(cè)量姜黃素是通過從新鮮根莖或干粉中將其提取出來，并使用高效液相色譜（HPLC）或紫外-可見分光光度法進(jìn)行分析。從植物材料中分離姜黃素費(fèi)事、費(fèi)力、成本高，且需要專門的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和有經(jīng)驗(yàn)的操作人員。而高光譜成像（HSI）是一種快速且無損的技術(shù)，已成功用于土壤和農(nóng)產(chǎn)品（堅(jiān)果、水果和蔬菜）各種化學(xué)成分和質(zhì)量指標(biāo)的評(píng)估。然而，目前尚未探索使用新鮮姜黃根莖的HIS圖像來預(yù)測(cè)姜黃素。基于此，為了填補(bǔ)研究空白，在本文中，來自澳大利亞的一組研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了相關(guān)研究，旨在(1) 比較澳大利亞東部不同采樣點(diǎn)3個(gè)姜黃品種（黃色、橙色和紅色）的總姜黃素濃度和不同類姜黃素的分布；（2）評(píng)估利用可見-近紅外（Vis/NIR）光譜（400-1000 nm）建立的PLSR模型預(yù)測(cè)新鮮姜黃根莖中總姜黃素濃度的潛力。作者在2018年11月至2019年11月，從五個(gè)研究地點(diǎn)共收集了190個(gè)樣本，以捕捉生長(zhǎng)周期的變化。利用光譜范圍為400-1000 nm，光譜采樣間隔為1.3 nm，光譜分辨率為2.3 nm的Resonon Pika XC2高光譜相機(jī)獲取樣品的高光譜圖像...
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