湿地生态系统土壤温度对气温的响应特征及对CO2排放的影响

通过2年的野外定位观测,研究了沼泽湿地土壤温度对气温变化的响应特征,以及土壤温度对沼泽湿地植物 土壤系统CO₂排放的影响,并对CO₂排放的季节性变化进行模拟计算.结果表明,随融冻作用开始,沼泽湿地土壤温度对气温变化的响应强度不断增大,根层土壤温度与气温间呈显著指数关系（R²=0.94,P<0.01）,但不同深度土壤温度对气温变化的响应强度存在一定的差异,表现为随土壤深度的增加,二者之间的相关系数变小,土壤温度对气温的响应强度减弱.沼泽湿地植物 土壤系统CO₂排放与根层土壤温度有关,二者呈显著指数相关关系（R²=0.84,P<0.01）,利用模型模拟计算出沼泽湿地2003年生长季植物 土壤系统CO₂排放通量平均值为664.5±213.9 mg·m^-2·h^-1,野外定位观测值为634.0±227.7 mg·m^-2·h^-1,二者之间差值不大,表明利用此方法可以对沼泽湿地生长季CO₂排放进行估算.     

蚂蚁巢穴对高檐蒲桃热带次生林土壤CH4排放通量的影响

探明蚂蚁巢穴对热带次生林土壤甲烷排放的影响过程及机理,对于理解土壤动物活动对温室气体排放的贡献具有重要科学意义。以西双版纳高檐蒲桃热带次生林群落为研究样地,采用静态箱-气相色谱法测定蚁巢与非蚁巢土壤甲烷排放干湿季动态,探讨蚂蚁巢穴引起土壤功能微生物多样性及理化性质的变化对甲烷排放的影响机制。结果表明：1)蚂蚁巢穴显著促进土壤甲烷的排放,蚁巢排放量是非蚁巢土壤的2.6倍。2)蚁巢与非蚁巢土壤甲烷排放通量具有显著的干湿季变化,干季为碳汇,其通量变幅为(-0.29±0.03)～(-0.53±0.02)μg·m^-2·h^-1;湿季为碳源(0.098±0.02)～(0.041±0.009)μg·m^-2·h^-1;蚁巢甲烷通量均大于非巢地,蚁巢干湿季变幅(-0.38±0.01)～(0.12±0.02)μg·m^-2·h^-1小于非巢地(-0.65±0.04)～(0.058±0.006)μg·m^-2·h^-1。3)蚂蚁巢穴显著促进土壤产...     

淡水排放对杭州湾湿地浮游动物群落分布的影响

于2010年4月至2011年1月对杭州湾南岸滩涂湿地5个断面(S1-S3为排水区, S4-S5为非排水区)的高潮位和中潮位分别进行浮游动物群落结构的周年调查, 共发现浮游动物38种(轮虫15种, 枝角类4种, 桡足类19种)。排水区浮游动物年平均密度88.89 ind./L, 生物量0.41 mg/L, 非排水区平均密度仅4.21 ind./L, 生物量0.10 mg/L。排水区轮虫和桡足类的第一优势种分别为萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)和汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii), 而非排水区第一优势种为中华哲水蚤(Calanus sinicus)。S2-S3断面中潮位的水体营养盐浓度、浮游动物密度和生物量均明显大于高潮位。淡水排放、潮沟径流和潮汐决定了滩涂湿地群落的时空格局, 后两者还解释了排水区中、高潮位间群落结构组成的差异。       

三峡水库湖北段甲烷排放通量时空特征及其影响因素分析

甲烷是一种重要的温室气体, 在大气中的浓度以每年1%的速率增加, 是CO2增加速率的4倍, 其在100 a的时间尺度上, 具有25倍于CO2的增温潜力1, 自20世纪90年代以来受到了学者们的广泛关注。一般认为化石燃料燃烧是大气中温室气体增加的主要来源, 最近的研究发现自然水体和人工水库均可以排放甲烷。       

扎龙芦苇湿地生长季的甲烷排放通量

为研究高寒地区天然淡水芦苇湿地的甲烷排放特征,采用静态箱-气相色谱法,测定了扎龙不同水位芦苇湿地生长季的甲烷排放通量.结果表明:观测期内,扎龙芦苇湿地甲烷排放通量平均为7.67 mg·m^-2·h^-1（-21.18～46.15 mg·m^-2·h^-1）,其中深水区(平均水深100 cm)和浅水区(平均水深25 cm)的平均甲烷排放通量分别为5.81和9.52 mg·m^-2·h^-1,排放峰值分别出现在8月和7月,最低值均出现在10月.深水区夏季(6-7月)的甲烷排放通量显著低于浅水区,而春(5月)、秋(8-10月)季节显著高于浅水区.生长季甲烷排放通量的变化为夏季>秋季>春季;昼夜排放量为12:00和14:00最高,0:00最低.温度和水位是高寒地区淡水芦苇湿地甲烷排放通量变化的主要影响因子.     

贵州省典型铅锌矿区和贵阳市居民汞暴露以及健康风险评估

选择贵州省赫章县铅锌矿区和贵阳市居民区,采集了居民日用食物(大米、土豆、鸡蛋、蔬菜、鱼肉、猪肉)、饮用水和农作物根际土壤,共计503个,测定了总汞和甲基汞的含量,并结合蒙特卡洛模拟评估了居民无机汞和甲基汞暴露风险。结果如下：(1)铅锌矿区的样品总汞和甲基汞的范围分别为0.11～39和0.028～1.7 ng·g^-1,城市居民区的样品总汞和甲基汞的范围分别为0.07～18和0.01～7.7 ng·g^-1,除蔬菜外的样品总汞含量低于我国食品限量标准,蔬菜总汞含量分别有14.7%(铅锌矿区)和17.7%(城市居民区)的样品超过我国《食品安全国家标准》(GB 2672—2017)规定的10 ng·g^-1。(2)两个地区无机汞日暴露量无差异(城市居民区：0.031μg·kg^-1·d^-1,铅锌矿区：0.032μg·kg^-1·d^-1),但城市居民区的甲基汞日暴露量(0.006μg·kg^-1·d^-1)高出铅...     

剔除灌草和添加翅荚决明对厚荚相思林土壤温室气体排放的影响

森林土壤是CO₂、CH₄和N₂O等温室气体的主要排放源.本研究采用静态箱/色谱分析技术,对中国科学院鹤山丘陵综合开放试验站内厚荚相思林土壤CO₂、CH₄和N₂O通量进行原位测定,研究剔除林下灌草和添加翅荚决明对土壤温室气体排放的影响.结果表明：厚荚相思林土壤CO₂通量在湿季维持较高水平,在旱季则明显降低.CH₄和N₂O在9-11月波动幅度较大,峰值出现在10月.在不同处理下,厚荚相思林土壤可能是CH₄的源也可能是CH₄的汇,而于CO₂和N₂O则是源.林下剔除灌草能显著增大土壤CO₂排放(P<0.05),而添加翅荚决明能加快土壤CH₄的排放(P<0.05).林下剔除灌草及添加翅荚决明两种处理都能够加大N₂O的排放通量.表层土壤温度、湿度、NO₃^--N和微生物生物量碳都是影响土壤温室气体排放的重要因子.     

真菌对土壤N2O释放的贡献及其研究方法

N₂O是一种重要的温室气体,而土壤作为N₂O的重要来源之一,其N₂O主要产生于硝化和反硝化作用的生物过程.研究表明细菌和古菌是这些生物过程的主要参与者,然而在特定土壤生态系统中,真菌在N循环过程中起主要作用.但真菌对土壤N₂O释放贡献的研究报道甚少.本文阐述了土壤真菌N₂O产生机制的研究进展,介绍了自养硝化、异养硝化和反硝化过程的发生机理、关键微生物和功能基因.详细介绍了与真菌有关的N₂O产生过程,真菌的异养硝化作用和反硝化作用,并且比较了真菌和细菌反硝化系统的差异.此外,本文重点总结了研究土壤真菌N₂O产生的主要方法,包括选择抑制剂法、^15N标记、分离和纯培养以及免培养的分子生态学方法,对各种方法的优势和弊端进行了探讨,并对今后的研究工作提出了展望.     

外源钙对汞胁迫下菹草(Potamogeton crispus L.)叶片抗氧化系统及脯氨酸代谢的调节效应

以组织培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了外源Ca(NO3)2对汞(Hg)胁迫下菹草无菌苗抗氧化酶系统、可溶性蛋白、总抗氧化能力(T-AOC)、非蛋白巯基(NP-SH)、植物络合素(PCs)以及脯氨酸代谢的调节效应。结果表明:(1)Hg胁迫使菹草体内过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及谷胱甘肽还原酶(GR)活性明显降低,但超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)的活性并没有明显变化。外源添加25 mmol·L-1Ca(NO3)2后,明显提升了SOD、POD、APX及GR的活性;(2)Hg胁迫使菹草体内可溶性蛋白含量及T-AOC大幅降低,并引起NP-SH和PCs大量积累。外添Ca(NO3)2则有效减缓可溶性蛋白含量及T-AOC的下降,显著降低NP-SH和PCs水平;(3)脯氨酸是植物体内重要的渗透调节物质,外源Ca添加后,脯氨酸代谢关键酶吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)及δ-鸟氨酸转氨酶(OAT)活性显著增加,脯氨酸含量显著高于对照组。以上结果表明,Hg胁迫打破了菹草无菌苗抗氧化酶系统的内在平衡,而外添Ca(NO3)2有效促进了可溶性蛋白合成,提高了抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,使菹草无菌苗维持较高的总抗氧化能力,并通过调节脯氨酸代谢来减轻Hg胁迫对菹草的伤害,增强植物对重金属Hg的耐受能力。     

溪流二氧化碳排放研究进展

陆源碳经内陆水体生态系统输出是全球碳循环的关键一环,其中溪流碳排放超过内陆水体平均碳排放,影响区域乃至全球碳收支.本文通过对前人的研究结果进行总结,归纳了当前溪流二氧化碳分压(pCO2)、二氧化碳排放通量(FCO2)的动态变化特征,二者均表现出明显的昼夜变化和季节变化特征,且随溪流分级的增大而减小;梳理了影响溪流pCO...