應(yīng)用LGR CO2同位素分析儀測(cè)量半干旱沙漠中的土壤及其土相對(duì)大氣中非生物CO2的吸收

日期： 2017-09-22

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【小編注：在本文中，科學(xué)家應(yīng)用美國(guó)LGR公司的CO₂同位素分析儀測(cè)量δ¹³C、¹²CO₂?及¹³CO₂的濃度值，并與LI-COR公司的LI-8100-103土壤呼吸室連用，測(cè)量土壤¹³CO₂的通量，這是在國(guó)內(nèi)及國(guó)際上比較新穎的儀器應(yīng)用方式，值得借鑒?！?/span>

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Abiotic CO2?uptake from the atmosphere by semiarid desert soil and its partitioning into soil phases

Jiabin Liu¹, Keyu Fa¹, Yuqing Zhang¹, Bin Wu¹, Shugao Qin¹, and Xin Jia¹

¹Yanchi Research Station, School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, China

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摘要：沙漠可表現(xiàn)出強(qiáng)烈的CO₂通量下降的特性，這就是顯著的碳沉降。然而，由于無(wú)法確定通量測(cè)量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確的碳固定地點(diǎn)，這種假設(shè)受到強(qiáng)烈的挑戰(zhàn)。本研究中，我們?cè)谥袊?guó)北方的毛烏素沙漠中向自然（未殺菌的）土壤中添加¹³CO₂，并量化固相土壤和氣相中所添加的¹³CO₂比例。結(jié)果顯示自然沙漠土壤吸收¹³CO₂的平均速率為0.28 gm^-2?d^-1. 在被吸收的¹³CO₂中，氣相中占0.0007%, 然而，被吸收的20.0%的¹³CO₂未被檢測(cè)到。這些結(jié)果顯示未受干擾的沙漠能夠從大氣中吸收CO₂，多數(shù)被固定的碳被存儲(chǔ)在土壤固相中。

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應(yīng)用LGR CO2同位素分析儀測(cè)量半干旱沙漠中的土壤及其土相對(duì)大氣中非生物CO2的吸收

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Abiotic CO2 uptake from the atmosphere by semiarid desert so

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土壤呼吸 | 森林中溶解有機(jī)物的移動(dòng)在解凍期間影響下游土壤的二氧化碳通量

2024 - 12 - 02

森林約占全球土壤碳庫(kù)的70%，是調(diào)節(jié)大氣CO2濃度的關(guān)鍵因素。濕地作為陸地和水生系統(tǒng)的過(guò)渡區(qū)，通常地下水位接近地表。全球變暖導(dǎo)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(lái)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(jī)物（DOM）影響。低分子量化合物（LMW）更易降解，促進(jìn)微生物活動(dòng)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(shè)，解凍期森林濕地集水區(qū)的土壤CO2通量受DOM運(yùn)動(dòng)的影響，目標(biāo)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(guó)、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...

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ASD | LabSpec地物光譜儀在反演土壤水分特征曲線(xiàn)方面的應(yīng)用

2024 - 11 - 07

對(duì)地表入滲和蒸發(fā)通量的分配，以及準(zhǔn)確量化不同空間尺度下土壤與大氣之間的質(zhì)量和能量交換過(guò)程，都需要了解土壤的水文性質(zhì)（如土壤水分特征曲線(xiàn)和導(dǎo)水率特征曲線(xiàn)）。土壤水分特征曲線(xiàn)（SWRC）描述了在基質(zhì)勢(shì)下土壤水分含量的平衡情況，是重要的水文特性，與土壤孔隙的大小分布和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，受土壤結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、有機(jī)物和粘土礦物等因素的影響。傳統(tǒng)測(cè)量SWRC的實(shí)驗(yàn)室方法繁瑣，數(shù)據(jù)往往不完整，且只覆蓋有限的水分含量范圍。近年來(lái)，近程和遙感技術(shù)得到了廣泛關(guān)注，特別是在光學(xué)域內(nèi)的土壤反射光譜已被用于獲取土壤礦物學(xué)和化學(xué)成分、有機(jī)物含量、粒度分布及水分含量等信息。這些研究為衛(wèi)星遙感提供了大尺度測(cè)繪的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)方法主要依賴(lài)光譜轉(zhuǎn)移函數(shù)，盡管能有效推斷土壤水力特性，但需大量數(shù)據(jù)進(jìn)行模型校準(zhǔn)。本文提出了一種新的實(shí)驗(yàn)室方法，通過(guò)水分含量依賴(lài)的短波紅外（SWIR）土壤反射光譜直接估計(jì)SWRC，利用最近開(kāi)發(fā)的前向輻射傳輸模型，僅...

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LI-2100 | 基于水分利用策略和植物性狀確定坡耕地玉米種植適宜土壤厚度

2024 - 10 - 29

水資源在糧食生產(chǎn)和生態(tài)修復(fù)中的關(guān)鍵作用，特別是在頻繁出現(xiàn)的高溫、干旱等極端天氣條件下，威脅糧食生產(chǎn)，加速土地退化。研究指出，中國(guó)作為人均水資源低于世界平均水平的國(guó)家，農(nóng)業(yè)用水已占全國(guó)總用水量的60%以上，但整體用水效率較低且區(qū)域差異顯著。尤其在山區(qū)和丘陵地區(qū)，土壤侵蝕和厚度減少?lài)?yán)重影響了蓄水能力，加劇了干旱頻發(fā)和作物減產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，本文強(qiáng)調(diào)了通過(guò)優(yōu)化農(nóng)業(yè)管理實(shí)踐，提高用水效率，以緩解干旱脅迫，維持作物產(chǎn)量的重要性。本次田間試驗(yàn)在中國(guó)科學(xué)院鹽亭紫色土農(nóng)業(yè)生態(tài)站進(jìn)行，該站位于中國(guó)四川盆地中北部，海拔400-600m（東經(jīng)105° 27’，北緯 31°16’）（圖 1）。該地區(qū)屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候，平均氣溫 17.3℃。年平均降水量為826mm，蒸發(fā)量為680 mm。降雨分布不均，約70%的年降水發(fā)生在夏秋季，季節(jié)性干旱頻繁，主要發(fā)生在春季和初夏。圖1...

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Resonon | Pika IR+高光譜成像儀在考古學(xué)方面的應(yīng)用

2024 - 10 - 29

考古學(xué)雖然常與發(fā)掘相關(guān)，但許多遺址仍需通過(guò)地表上的文物和其他特征來(lái)進(jìn)行識(shí)別。對(duì)這些地表考古記錄的分析不僅可以揭示不同定居時(shí)期的信息，還能展示土地的農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)或儀式用途，以及景觀中人、物、思想的流動(dòng)模式。本文介紹了一種利用機(jī)載高光譜短波紅外 (SWIR) 圖像的新方法，用于記錄和分析地表考古材料。SWIR 光可以區(qū)分不同類(lèi)型的巖石、礦物和土壤，地質(zhì)學(xué)家經(jīng)常利用這一原理繪制地質(zhì)圖。Resonon Pika IR+高光譜成像儀能夠以?xún)?yōu)于10厘米的空間分辨率收集SWIR圖像，從而識(shí)別并表征地表文物。本文探討了在NASA Space Archaeology 資助下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，展示了這項(xiàng)技術(shù)的潛力和挑戰(zhàn)，特別是在成功定位和表征單個(gè)文物方面，同時(shí)指出了未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵方向。作者團(tuán)隊(duì)將 Resonon Pika IR+高光譜成像儀安裝在 DJI M600上（圖 1）。還在機(jī)身頂部安裝了額外的 GPS 天線(xiàn)桿...

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