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实现CO2资源化的微生物途径本刊(2007,34(2):372)报道了微生物利用CO2生产蛋白质,这里介绍CO2的资源化。CO2是主要温室气体之一,除了CH4、NOx及其它气体之外,CO2大约占温室效应气体的60%。控制CO2之害,除了公交等系统的减排之外,必须强化生物途径,加强这方面的研究开发。除了植     

大气CO2增加对陆地生态系统微量气体地-气交换的影响

简要综述了近年来国内外在大气CO2浓度增加对微量气体交换影响方面的研究进展,首先介绍了有关大气CO2浓度增加的研究技术和方法,比较了目前两种常用技术开顶箱（OTC）和开放式空气CO2增加（FACE）方法的优缺点,然后着重阐述了用OTC和FACE研究陆地生态系统CH4、N2O、CO2等微量气体的地气交换对大气CO2浓度增加的响应,综合现有的资料表明,大气CO2浓度增加,会促进绿色植物生物量增加,同时改变生物质的C/N,降低有机质的分解速率,增强了陆地生态系统对大气CO2的固特作用;大气CO2浓度增加会提高产甲烷菌的活性和影响CH4的排放过程,有可能导致湿地生态系统CH4的排放增加;大气CO2浓度增加对N2O排放影响的研究较少,且尚无一致的结论;另外,对于其他微量气体,尚没有盯关研究报道,鉴于此,今后应加强大气CO2浓度增加的微量气体地气交换响应研究。     

施肥对稻田生态系统气体调节功能及其价值的影响

 该文以2002年在上海市奉贤县五四农场进行的稻田生态系统田间实验为基础,对尿素施用对稻田生态系统气体调节功能（释放O2和温室气体调节）的影响进行研究。研究结果表明：1）在水稻（Oryza sativa）生长期间,施加尿素能显著增加稻田日O2释放量及其价值量;2）在水稻生长期间,施加尿素稻田综合CO2的通量及其价值并不比未施肥稻田存在显著优势,尿素施用能明显增强稻田N2O排放通量,降低稻田CH4排放通量。尿素施用对温室气体调节具有正效应,促进稻田对温室气体吸收。     

借助pH计校准CO2红外气体分析仪的方法

在光合作用研究中,准确测定空气的CO2浓度是很重要的。光合测定中使用的各种CO2红外气体分析仪需要经常校准以保证其正确性。校准CO2红外气体分析仪需要CO2浓度为已知的标准气。然而,标准气不是经常可以得到的,自己配制既费时间又不易准确。这里介绍一种简便可靠的方法,可在没有标准气的情况下,用PH计校准CO。红外气体分析仪。方法原理当NaHCO。溶液与从其流过的空气形成动态平衡之后,溶液的PH值取决于空气中的CO。分压。当空气中的CO。分压降低时,溶液放出CO。,PH值升高;反之,则溶液吸收CO。,PH值降低。测定装置如…     

开放式空气CO2浓度增高条件下旱地土壤气体CO2浓度廓线测定

设计了一套适合于FACE(free airCO2 enrichment)平台的旱地土壤气体CO2 浓度廓线测定方法 ,并将其应用于田间实验 .在江苏省无锡市郊区具有太湖地区典型水稻土的稻麦轮作农田 ,对FACE和对照麦田以及裸土 0～ 30cm土层的土壤气体CO2 浓度廓线进行了观测研究 .结果表明 ,所采用的方法满足进行旱地农田土壤气体CO2 浓度廓线研究的要求 ;在 0～ 30cm土层中 ,上层土壤气体中的CO2 向上垂直扩散要比下层土壤快 ;在作物旺盛生长期 ,大气CO2 浓度升高 2 0 0± 4 0 μmol·mol-1使 0～ 30cm土层的土壤气体CO2 浓度显著提高 14 %± 5 % (t 检验P <0 .0 0 1) .     

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CO2既是温室气体之一，又是巨大的可再生资源。微生物固定（或利用）CO2有巨大潜力。CO2作为一种资源为微生物有效利用起着重要作用。据统计，全世界仅化石燃料一项就产生CO2 57亿t／a，其中自养微生物在固定CO2的同时，可以将其转化为菌体细胞所需及许多代谢产物如有机酸、多糖、甲烷、维生素、氨基酸等等；同样某些异养微生物也可利用CO2作为基物（碳源）生产所需要产物，蛋白质是其中之一，     

线虫和蚯蚓对土壤微量气体排放的影响

线虫和蚯蚓是农业中广泛存在的土壤动物,由于它们与微生物的相互作用及对土壤生态系统能量传递和养分转化的影响,可能影响土壤微量气体代谢和温室气体的排放.通过在不同土壤线虫密度下接种蚯蚓的15d培养试验结果表明,土壤动物对土壤微量气体(CO2和N2O)代谢有显著促进作用.与灭线土相比,高密度线虫土壤处理与高密度线虫土壤加蚯蚓的处理导致CO2排放量分别增加了4.3倍和5.2倍,相应的N2O排放量增加了1.8倍和2.7倍.与低密度线虫土壤处理比较时,高密度线虫土壤处理导致CO2和N2O排放量分别增加了19%和21%.接种蚯蚓在高密度线虫土中较接种在低密度线虫土壤中的CO2和N2O排放量分别增加了12%和27%.5个处理中,除了低密度线虫加蚯蚓的处理和高密度线虫处理间差异不显著外,其余各处理间均达到极显著差异(P<0.01).两种气体的排放速率呈极显著正相关(R2=0.9414).高密度线虫土壤较低密度线虫土壤显著提高了土壤的DOC含量,不同线虫密度土壤中DOC显著性的差异与CO2和N2O排放密切相关(P<0.05).     

大气CO2和O3浓度升高对银杏构件生长的影响

采用开顶箱模拟试验,探讨了大气CO2和O3浓度升高对银杏构件生长的影响。结果表明：高浓度O3抑制银杏主枝和侧枝生长（P〈0．01）;高浓度CO2对银杏粗生长影响不显著（P〉0．05）,但在高浓度O3和CO2、O3复合气体条件,银杏粗生长受到严重抑制（P〈0．01）;高浓度CO2可促进银杏叶片面积和干物质的增加,并能提高叶片含水量和抗干旱能力,但在高浓度CO2、O3复合气体条件下,叶片面积增加不显著（P〉0．05）,而干物质增加极显著（P〈0．01）;O3对银杏叶片构件生长有明显抑制作用,叶面积大小和干物质量明显低于对照株（P〈0．05）。     

气体信号分子硫化氢在植物中的生理功能及作用机制

硫化氢（hydrogen sulfide,H2S）是继一氧化氮（nitric oxide,NO）和一氧化碳（carbon monoxide,CO）之后发现的第3种气体信号分子,它能参与生物体内的多种生理生化过程并发挥特定功能。在动物体内,H2S能够调节血管及神经系统功能。植物也能通过产生内源H2S来提高对环境的适应能力,缓解多种逆境胁迫造成的损伤和毒害,参与特定的生理代谢过程,诸如参与气孔运动和延缓衰老等。本文从H2S产生和代谢途径、已发现的生理功能和信号转导机制等方面综述H2S在植物中的最新研究进展,同时也探讨了H2S与其它信号分子的相互作用以及H2S对蛋白质的修饰机制。     

松树甲虫排出大量CO2毁坏森林

2008年4月24日的《自然》（Nature）杂志发表的一项研究报告表明,加拿大松树甲虫排放出大量的CO2,毁坏了大片的森林。在最近的21年间,这些甲虫释放了9．90亿吨的CO2,相当于加拿大交通部5年的排放总和。科学家估计从现在到2020年,松树甲虫将会喷射2．70亿吨的CO2。而在《京都议定书》的约定下,加拿大到在2012年之前要减少2．70亿吨的温室气体的排放,这将会导致加拿大的减排努力难以获得成功。     

利用微藻固定烟道气中CO2的实验研究

为获得能适合于烟道气条件下生长的微藻 ,找到一种高效的温室气体固定的方法 ,利用配置烟道气 (CO2 和O2 的浓度分别为 15 %和 2 %)驯化稻田微藻混合试样 ,分离出对高浓度CO2 条件有很强适应力的微藻ZY 1,并研究了在不同培养条件下微藻ZY 1的生长情况 .微藻ZY 1在CO2 浓度从 10 %～ 15 %的范围内有较高生长力 ,在CO2 浓度为 10 %时 ,生长最好 .微藻ZY 1对温度、气体流速、pH值等物理条件也有很宽的适应范围 ,在温度为 2 5～ 30 .C、流速为 0 2 5～ 0 75L·min-1、pH4～ 6范围内 ,生长基本稳定 .在培养条件为 10 %CO2 、2 5 .C、pH5 0时 ,微藻ZY 1的生长率最高 ,CO2 的固定率平均值为 0 397%.可以认为 ,利用该藻固定烟道气温室气体具有一定的可行性 .     

基于生命周期评价的上海市水稻生产的碳足迹

碳足迹是指由企业、组织或个人引起的碳排放的集合。参照PAS2050规范并结合生命周期评价方法对上海市水稻生产进行了碳足迹评估。结果表明:(1)目前上海市水稻生产的碳排放为11.8114 t CO2e/hm2,折合每吨水稻生产周期的碳足迹为1.2321 t CO2e;(2)稻田温室气体排放是水稻生产最主要的碳排放源,每吨水稻生产的总排放量为0.9507 t CO2e,占水稻生产全部碳排放的77.1%,其中甲烷(CH4)又是最主要的温室气体,对稻田温室气体碳排放的贡献率高达96.6%;(3)化学肥料的施用是第二大碳排放源,每吨水稻生产的总排放量为0.2044 t CO2e,占水稻生产总碳排放的16.5%,其中N最高,排放量为0.1159 t CO2e。因此,上海低碳水稻生产的关键在降低稻田甲烷的排放,另外可通过提高氮肥利用效率,减少氮肥施用等方法减少种植过程中碳排放。     

内源性H2S --一种新的气体信号分子

20世纪90年代中期,发现半胱氨酸代谢生成气体分子硫化氢（H2S）,对神经系统特别是海马的功能具有调节作用,并可以调节消化道和血管平滑肌的张力,而其作用特点有别于另外两种气体信号分子NO及CO,但H2S的信号转导途径一直未能阐明,直到最近研究证实,内源性H2S直接作用于KATP通道实现对血管的调节作用;而且可以刺激神经细胞cAMP水平增加,提高NMDA受体介导的突触后兴奋性电位,提高诱导海马长时程增强。越来越多的证明表明,内源性H2S是一种新的气体信号分子,对其研究是当前生物学领域的崭新课题,具有重要的理论和临床意义。     

环境气体对植物种子萌发影响的作用过程研究进展

种子萌发受多种外界环境因素诱导和调控，且一旦种子萌发启动，胚将不可避免的生长或死亡，是一个不可逆的过程，决定着植物种群的繁衍、进化和农林业生产。大气和土壤中的多种气体对植物种子萌发具有重要影响，与固液物质相比，环境气体扩散速度快、影响范围大，是影响植物种子萌发的重要生态因子。目前，已知影响植物种子萌发的气体物质有环境气体分子、植物燃烟和植物挥发物3大类，其中环境气体分子包括氧气(O₂)和二氧化碳(CO₂)，以及一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H₂S)、二氧化硫(SO₂)、乙烯(C₂H₄)和氢气(H₂)等气体信号分子；植物燃烟包括纤维素衍生的karrikins和木质素衍生的丁香醛及多种植物源燃烟；植物挥发物包括烯类和烷类物质及多种植物组织挥发物。本文综述了环境气体对植物种子萌发影响的作用过程研究进展，分析了这些气体物质对植物种子萌发的影响作用方式，并提出了今后开展研究的建议，以期为气体物质调控种子萌发技术研发，实现种子萌发时...     

CO2转化酶的固定化研究

CO2是导致温室效应的主要气体,固定和转化CO2的研究对于温室效应的减缓和环境保护方面具有重要意义。近年来CO2转化的研究取得了迅猛发展,其中生物法固定CO2由于其反应条件温和且绿色无污染的优点而备受关注。本文对转化CO2有关的乳酸脱氢酶（LDH）、苹果酸脱氢酶（MDH）和草酰乙酸脱羧酶（OAADC）进行了初步的固定化分析。首先以碳纳米管、壳聚糖和海藻酸钠为原料,制备了包埋上述CO2转化酶的微胶囊固定化体系,然后分别比较了游离酶和固定化酶的操作稳定性和储存稳定性。研究结果表明,固定化的CO2转化酶的操作稳定性和储存稳定得到明显的提高。本研究对CO2的转化和应用方面具有重要参考价值。     

添加过磷酸钙对蔬菜废弃物堆肥中氨气及温室气体排放的影响

为研究过磷酸钙不同添加量对蔬菜废弃物堆肥过程中氨气和温室气体排放的影响,以生菜的废弃菜叶和玉米秸秆为原料,以过磷酸钙肥料为添加剂,进行了27 d的曝气供氧堆肥,对堆肥过程中的氨挥发和温室气体排放(N2O、CH4和CO2)进行了监测.试验共设6个处理,除CK处理(不添加过磷酸钙)外,其余处理依次根据混合物料初始总氮物质量的5%、10%、15%、20%和25%的比例添加过磷酸钙.结果表明:添加过磷酸钙对减少堆肥过程中的氨挥发和温室气体排放均有明显效果,氨挥发总量较CK减少了4.0%~16.7%,总温室气体CO2排放当量减少了10.2%~20.8%.堆肥过程中排放的NH3对温室效应的贡献相对较大,各处理NH3的CO2排放当量为59.90~81.58 kg·t-1,占4种气体总CO2排放当量的69%~77%.蔬菜废弃物堆肥过程中适量添加过磷酸钙是减少氨挥发和温室气体排放并提高堆肥品质的有效措施.     

剔除杂草对山核桃林地土壤温室气体排放的影响

森林土壤是CO2、N2O和CH4等温室气体的重要排放源,山核桃是中国特有的高档干果和木本油料树种,林下杂草管理对山核桃林地温室气体排放具有重要影响.采用静态箱-气相色谱法在浙江临安山核桃主产区进行了为期1年的原位试验,研究剔除林下杂草对山核桃林地土壤温室气体排放的影响.结果表明:剔除杂草和留养杂草山核桃林地土壤CO2排放通量呈现一致的季节变化规律:夏秋季高、冬春季低;N2O排放在夏季较高,其他季节变化平稳;CH4的排放无明显季节变化规律.剔除杂草显著降低了土壤CO2排放,促进了N2O排放和CH4吸收.剔除杂草对土壤水溶性有机碳和微生物生物量碳没有显著影响.剔除杂草的山核桃林地土壤排放温室气体的综合增温潜势为15.12 t CO2-e·hm-2·a-1,显著低于留养杂草处理(17.04 t CO2-e·hm-2·a-1).     

施氮对桉树人工林生长季土壤温室气体通量的影响

施肥是维持短期轮伐人工林生产量的重要手段,为了提高肥料利用效率,缓释氮肥逐渐成为广泛采用的氮肥种类。评估缓释肥施用对人工林生长季土壤温室气体通量的影响对于全面评估人工林施肥的环境效应具有重要意义。以我国南方广泛种植的桉树林为对象,采用野外控制实验研究了4种施氮处理(对照CK:0 kg/hm2;低氮L:84.2 kg/hm2;中氮M:166.8 kg/hm2;高氮H:333.7 kg/hm2)对土壤-大气界面3种温室气体(CO2、N2O和CH4)通量的影响,结果表明:(1)4种施氮水平下CO2排放通量、N2O排放通量和CH4吸收通量分别为276.84—342.84 mg m-2h-1、17.64—375.34μg m-2h-1和29.65—39.70μg m-2h-1;施氮显著促进了N2O的排放(P0.01),高氮处理显著增加CO2排放和显著减少CH4吸收(P0.05),且CO2排放通量与CH4吸收通量随着施氮量的增加分别呈现增加和减少的趋势;(2)生长季CO2和N2O排放呈现显著正相关(P0.01),CO2排放和CH4吸收呈现显著负相关(P0.05),N2O排放和CH4吸收呈现显著负相关(P0.01);(3)土壤温度和土壤水分是影响CO2、N2O排放通量和CH4吸收通量的主要环境因素。结果表明:施用缓释肥显著增加了桉树林生长季土壤N2O排放量,且高氮处理还显著促进CO2排放和显著抑制CH4吸收,上述研究结果可为人工林缓释肥对土壤温室气体通量评估提供参数。     

土壤溶解性有机物对CO_2和N_2O排放的影响

农田土壤是温室气体的重要排放源,溶解性有机物作为土壤微生物容易利用的基质,其含量变化与温室气体的产生和排放密切相关。基于室内培养试验,对溶解性有机物影响土壤CO2、N2O的排放过程进行了分析。设置空白(CK)、单施秸秆(S)、单施氮肥(N)、秸秆和氮肥(S+N)4个不同的处理,对添加不同物质条件下土壤溶解性有机碳(DOC)、溶解性有机氮(DON)和CO2、N2O的排放动态进行了研究,对DOC和DON影响CO2、N2O的排放过程进行了探讨。结果表明:不同处理的温室气体排放通量和土壤DOC、DON含量差异显著;各处理的CO2排放通量和DOC动态随培养时间的延长呈现逐渐减小的趋势,S和S+N处理的N2O排放和DON动态呈现先增大后减小的趋势;S+N处理的CO2排放量最高,DON含量也显著高于其他处理,单施秸秆(S)处理的N2O排放量和DOC含量显著高于其它处理,单施氮肥(N)对土壤CO2的排放量和DOC含量的影响较小;土壤CO2和N2O的排放通量与土壤DOC和DON含量呈显著的相关性,相关系数(R2)达0.6以上,说明溶解性有机物的含量和动态对CO2、N2O的排放过程产生显著影响。     

不同冬季覆盖作物对稻田CH4 和 CO2 排放的影响

冬季稻田排放的甲烷( CH4)和二氧化碳(CO2)是影响稻田温室气体排放的重要因素。为探求种植适宜的冬季覆盖作物并减少稻田冬季CH4 和CO2 排放, 试验采用静态暗箱法对播种油菜的稻田(YC)、播种小麦的稻田(XM)及冬闲 田(CK)三个处理下稻田的CH4 和CO2 排放进行了观测, 分析了不同冬季覆盖作物对稻田CH4 和CO2 的排放影响。结果表明, 不同处理CH4 排放通量为YC＞XM＞CK, CO2 排放通量为XM＞YC＞CK。不同冬季作物覆盖下, 各处理CH4 和 CO2 的累计排放量表现同其平均排放通量相同。YC 处理的CH4 累计排放量与冬闲田(CK)处理的相比较达到显著水平(p<0.05), XM 处理CO2 的累计排放量与YC 和CK 相比都有显著性差异(p<0.05)。根据稻田CH4 和 CO2 季节排放量以及在 100 年尺度上的 CO2 当量计算, 不同处理温室气体全球增温潜势(GWP)大小顺序为XM＞YC＞CK, 在YC、XM 和CK 中, 小麦(Triticum aestivum L.)处理的增温潜势最大, 且最大值达到6442.58 (kg·hm–2)。小麦处理的CO2 和CH4 的总温室效应最大, 机耕直播油菜(Brassica napus L.)次之, 冬闲田最小。研究水稻(Oryza sativa L.)收获后稻田种植不同冬季作物, 观察在其生长季节内CH4 和 CO2 和的排放特征, 为合理利用冬闲稻田控制温室效应提供理论依据。