【摘要】土壤含水量的時(shí)空異質(zhì)性影響著土壤水和植物莖木質(zhì)部水的同位素組成。然而，土壤水分條件對(duì)廣泛報(bào)道的土壤水-植物莖木質(zhì)部水同位素偏差的影響尚缺乏系統(tǒng)地評(píng)估。為此，本研究連續(xù)兩年在兩個(gè)土壤水分條件不同的樣地測(cè)定了檸條莖木質(zhì)部水和土壤水的δ2H和δ18O值（利用全自動(dòng)真空冷凝抽提系統(tǒng)LI-2100，北京理加聯(lián)合科技有限公司）提取土壤和植物莖木質(zhì)部中的水分，然后進(jìn)行同位素測(cè)量）。結(jié)果表明，在較濕潤(rùn)的樣地1，莖木質(zhì)部水與土壤水在兩年中都表現(xiàn)出明顯的同位素偏差（兩者的重疊率【研究區(qū)域】該試驗(yàn)是在中國(guó)黃土高原北部六道溝小流域 (38°46′-38°51′N，110°21′-110°23′E)進(jìn)行。【研究方法】(1) 土壤束縛水同位素的計(jì)算本研究中，將張力計(jì)在?60 kPa壓力下收集到的水分視為土壤移動(dòng)水，而壓力值大于?60 kPa時(shí)收集到的水分則視為土壤束縛水。在土壤水分特征曲線上，土壤水吸力為60 kPa時(shí)對(duì)應(yīng)的土壤含水量被認(rèn)為是土壤束縛水的最大含水量。土壤水的質(zhì)量含水量可以通過(guò)野外試驗(yàn)測(cè)定。土壤水含水量與土壤束縛水最大含水量的差值為土壤移動(dòng)水的含水量。最后，根據(jù)實(shí)測(cè)的土壤水與土壤移動(dòng)水的同位素值，可以計(jì)算出土壤束縛水的同位素值。式中，δLMW 、δBW、δMW分別為土壤束縛水、土壤水和土壤移動(dòng)水的同位素值，θLMW、θBW、θMW分別為土壤束縛水、...
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在大氣、陸地、海洋和湖泊環(huán)境中均已發(fā)現(xiàn)了微塑料（顆粒20-1400 kg/m3。相當(dāng)一部分人造塑料比水重，當(dāng)其進(jìn)入到水環(huán)境中時(shí)，會(huì)進(jìn)入到沉積物系統(tǒng)中。已有研究表明，海洋沉積物中微塑料的存在會(huì)改變沉積物微生物群落組成，顯著影響N循環(huán)，并會(huì)影響沉積物生物地球化學(xué)過(guò)程等。在全球氣候變暖的背景下，在沉積物-水-大氣界面，湖泊生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)交換更頻繁，其對(duì)環(huán)境變化更敏感，因此，應(yīng)該重視微塑料對(duì)淡水沉積物的影響。此外，淡水湖泊，水庫(kù)及其沉積物是溫室氣體排放的重要來(lái)源。應(yīng)注意微塑料進(jìn)入淡水沉積物中時(shí)是否會(huì)影響其生態(tài)環(huán)境、溫室氣體排放和微生物群落。近來(lái)，微塑料研究重點(diǎn)已逐漸從海洋水環(huán)境轉(zhuǎn)向淡水和沉積環(huán)境。然而，很少有研究關(guān)注淡水沉積環(huán)境中微塑料的影響和生態(tài)效應(yīng)?；诖?，在本文中，來(lái)自南開(kāi)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)選擇5~2000 μm的微塑料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將六種不同直徑的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）顆粒長(zhǎng)期（90天）暴露在淡水沉積物中，研究其對(duì)溫室氣體排放（利用Picarro G2508溫室氣體分析儀測(cè)量CO2，CH4和N2O濃度）、養(yǎng)分循環(huán)和微生物群落的影響。作者假設(shè)：（1）不同粒徑的PET可以在不同程度上促進(jìn)淡水沉積物系統(tǒng)溫室氣體排放；（2）PET可以影響微觀世界的生化環(huán)境和淡水沉積物中的微生物群落；（3）不同粒徑的微塑料在不同培養(yǎng)期發(fā)揮著作用。【結(jié)果】溫室氣體排放率。生化變量主成分分析圖...
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玉米是世界上最重要的作物之一。在玉米生長(zhǎng)過(guò)程中，氮（N）是最重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一。玉米葉片中N轉(zhuǎn)運(yùn)主要以谷氨酰胺的形式進(jìn)行。玉米產(chǎn)量與灌漿期葉片中的谷氨酰胺、谷氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和天冬酰胺等氨基酸具有很好的相關(guān)性。因此，準(zhǔn)確快速估算玉米葉片氨基酸含量對(duì)于提高玉米產(chǎn)量和N利用效率至關(guān)重要。分光光度法、化學(xué)分析法和質(zhì)譜法是確定氨基酸含量的主要方法，具有高靈敏度和高準(zhǔn)確度。然而，這些方法會(huì)破壞樣品，且需要復(fù)雜的樣品處理過(guò)程，通量低，成本高。高光譜成像技術(shù)因其快速、高通量和無(wú)損式測(cè)量成為估算作物生理生化參數(shù)的新方法，且已廣泛用于作物表型性狀的高通量篩選。然而，目前利用高光譜數(shù)據(jù)估算新鮮玉米葉片氨基酸含量的研究十分有限?；诖?，為填補(bǔ)研究空白，在所附的文章中，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)以新鮮玉米葉片為研究對(duì)象，探索了高光譜成像技術(shù)估算其氨基酸含量的可行性?？紤]到施氮量對(duì)玉米葉片氨基酸含量的極大影響，作者設(shè)置了兩個(gè)變量施氮實(shí)驗(yàn)。利用Resonon Pika L高光譜成像儀（光譜范圍為400-1000 nm）采集玉米葉片的高光譜圖像，并測(cè)量了玉米葉片24種氨基酸含量。作者利用NDVI從背景中分離出綠色葉片（高光譜圖像預(yù)處理），利用Savitzky-Golay濾波進(jìn)行去噪（數(shù)據(jù)預(yù)處理）。在模型建立過(guò)程中，作者首先通過(guò)樣本變異系數(shù)（CV）和偏最小二乘回歸（PLSR）篩選了各氨基酸含量的敏感波段范圍和特...
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陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤每年釋放大量二氧化碳（CO2），主要來(lái)源于凋落物和土壤C分解。養(yǎng)分有效性，尤其是N和P，在凋落物和土壤C分解中發(fā)揮著重要作用。一般來(lái)說(shuō)，熱帶森林是P受限的生態(tài)系統(tǒng)，凋落物和土壤C分解動(dòng)態(tài)對(duì)P添加響應(yīng)程度大于N添加。大量研究表明，在熱帶森林中P添加會(huì)加速土壤C和凋落物分解，從而減少土壤C儲(chǔ)量。但也有一些研究結(jié)果與此不同，這種不確定響應(yīng)需要我們進(jìn)一步詳細(xì)研究以了解其潛在機(jī)制。目前，大多數(shù)研究主要集中在凋落物或土壤C分解上，鮮少進(jìn)行凋落物和土壤C分解的綜合實(shí)地研究?；诖?，在本文中，一組研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)中國(guó)廣東省西南部中國(guó)科學(xué)院小良熱帶海岸帶生態(tài)系統(tǒng)定位研究站（21°270′N，110°540′E）11年長(zhǎng)期N和P添加試驗(yàn)，結(jié)合自然豐度C同位素（G2201-i Isotopic CO2/CH4, Picarro, Santa Clara, CA, USA）研究，以同時(shí)量化N和P添加對(duì)凋落物分解和土壤C礦化作用的影響。作者利用干燥的玉米葉片和玉米根系（兩者木質(zhì)素濃度不同）作為凋落物輸入。將凋落物和N/P添加土壤混合以監(jiān)測(cè)葉片凋落物和SOC分解。作者假設(shè)：（H1）N添加會(huì)減慢總CO2釋放，P添加會(huì)加速總CO2釋放；（H2）N添加會(huì)阻礙凋落物和土壤C分解，而P添加會(huì)加速凋落物和土壤C分解；（H3）玉米葉片比玉米根系分解更快。為驗(yàn)證假設(shè)，作者測(cè)量了總CO2通量，并...
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監(jiān)測(cè)和量化河口（如珠江河口（PRE））懸浮沉積物濃度（SSC）可為環(huán)境過(guò)程、水文建設(shè)和航行提供重要信息。傳統(tǒng)上基于原位測(cè)量進(jìn)行SSC制圖缺乏詳細(xì)分析時(shí)所需的空間覆蓋范圍。而以往的許多研究表明，基于衛(wèi)星圖像可以在適當(dāng)尺度上有效監(jiān)測(cè)大型河口區(qū)域SSC格局及變化。然而，單個(gè)傳感器獲得的衛(wèi)星圖像通常無(wú)法保證用于大空間尺度或長(zhǎng)期研究，利用多源衛(wèi)星圖像進(jìn)行SSC反演在學(xué)術(shù)界越來(lái)越受歡迎。而就反演方法而言，目前仍廣泛使用基于線性回歸和多因素統(tǒng)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)分析方法，而主成分分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也是提高精度的有效替代方法。而在小型水體中低SSC預(yù)測(cè)仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。基于此，在本研究中，一組研究團(tuán)隊(duì)以珠江河口為研究區(qū)域，基于原位光譜數(shù)據(jù)（ASD FieldSpec 4光譜儀）和SSC測(cè)量，輔助以環(huán)境信息，例如經(jīng)度、維度、風(fēng)速和其它大氣環(huán)境因子，并基于Landsat TM/OLI和Sentinel-2圖像開(kāi)發(fā)模型以量化SSC。通過(guò)均方根誤差（RMSE）和相對(duì)誤差（RE）評(píng)估模型的性能。最后通過(guò)所開(kāi)發(fā)的模型進(jìn)行珠江河口1986-2020年SSC分布制圖。本研究主要目標(biāo)為：（1）調(diào)查PRE SSC分布的空間格局；（2）探索過(guò)去25年SSC的時(shí)空變化；（3）分析SSC變化的影響因素及其與人類活動(dòng)的關(guān)系?！窘Y(jié)果】2020年7月22日和12月20日原位收集的光譜反射率曲線。從Landsat-8 OLI提取的SSC多年平均值...
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![Picarro | 長(zhǎng)江三角洲典型城區(qū)二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)變化特征]( "Picarro | 長(zhǎng)江三角洲典型城區(qū)二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)變化特征")
作為氣候變化的主要驅(qū)動(dòng)力，CO2是最重要的長(zhǎng)壽命溫室氣體，約貢獻(xiàn)了66%的輻射強(qiáng)迫。自1956年以來(lái)，在美國(guó)夏威夷的莫納洛亞山進(jìn)行了大氣CO2濃度首次長(zhǎng)期觀測(cè)，在全球大氣監(jiān)視網(wǎng)（GAW）計(jì)劃下，迄今為止測(cè)量已擴(kuò)展到約400個(gè)站。這些站點(diǎn)主要位于相對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)，從區(qū)域到全球尺度上捕獲CO2信號(hào)，以理解碳循環(huán)及其對(duì)氣候變化的影響。然而，城市化和工業(yè)化區(qū)人為排放量占全球CO2排放量的70%以上。為擴(kuò)大溫室氣體觀測(cè)網(wǎng)，準(zhǔn)確估算CO2通量，在GAW計(jì)劃框架下，中國(guó)建立了8個(gè)國(guó)家溫室氣體監(jiān)測(cè)站，并同時(shí)安裝了大量城市站點(diǎn)，服務(wù)于碳中和戰(zhàn)略和國(guó)內(nèi)省際碳交易市場(chǎng)。長(zhǎng)江三角洲地區(qū)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、城市化最密集的地區(qū)，人為CO2排放受到高度的關(guān)注。基于此，在本文中，來(lái)自浙江工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院的一組研究團(tuán)隊(duì)以長(zhǎng)江三角洲典型城市杭州為研究對(duì)象，于2016.3.27-2020.12.31年對(duì)其大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)（Picarro G2301CO2、CH4和H2O分析儀）進(jìn)行了觀測(cè)。還介紹并比較了鄰近的世界氣象組織/全球大氣監(jiān)視網(wǎng)(WMO/GAW)計(jì)劃站點(diǎn)（臨安，LAN）的CO2摩爾分?jǐn)?shù)（Picarro G2401 CO、CO2、CH4和H2O分析儀）。同時(shí)分析了時(shí)間變化、季節(jié)變化和COVID-19流行病的影響?！窘Y(jié)果】在杭州（上圖）和臨安（下圖）站觀測(cè)到的每小時(shí)CO2摩爾分?jǐn)?shù)。（a）四個(gè)季節(jié)大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)的日變...
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土壤水（SW）是調(diào)節(jié)地表過(guò)程和地表能量分配的重要狀態(tài)變量。由于與周圍環(huán)境復(fù)雜的相互作用，SW存在顯著的時(shí)空變化。近年來(lái)，隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，SW穩(wěn)定同位素組成（SWSIC；δD和δ18O）已越來(lái)越多地用于追蹤土壤-植物-大氣連續(xù)體中的SW運(yùn)移，以更好地理解諸如量化SW停留時(shí)間、識(shí)別植物吸收水源和區(qū)分蒸騰和蒸發(fā)等相關(guān)過(guò)程。然而，由于受多種環(huán)境因素和過(guò)程的影響，如具有不同同位素組成的降水輸入、土壤蒸發(fā)、土壤基質(zhì)勢(shì)梯度或礦物質(zhì)-水相互作用造成的同位素分餾，SWSIC可能會(huì)隨著時(shí)間和空間而顯著變化，從而導(dǎo)致了在解釋不同研究中SWSIC數(shù)據(jù)時(shí)存在很大的不確定性。因此，通過(guò)解釋其時(shí)空變化格局及與其他因素（如土壤質(zhì)地、土壤深度和植被）的相關(guān)性來(lái)改善SWSIC示蹤技術(shù)至關(guān)重要?；诖?，為更好地理解SWSIC的時(shí)空格局，在本研究中，來(lái)自天津大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在中國(guó)科學(xué)院欒城農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)試驗(yàn)站（LAEES）進(jìn)行了為期約2年的田間試驗(yàn)。主要研究目標(biāo)為：（1）比較不同深度SWSIC和SWC的時(shí)空格局，以及（2）研究SWSIC空間結(jié)構(gòu)的時(shí)間特征并評(píng)估其影響因素。研究區(qū)和采樣點(diǎn)（用于土壤含水量和δD分析）地圖。作者于2018年12月1日、2019年4月1日、2019年6月4日、2019年7月18日、2020年4月26日、2020年6月28日和2020年8月23日收集了0、30和60 cm深度的土壤樣本。利用全自動(dòng)...
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地下水是水文循環(huán)的重要組成部分，廣泛用于飲用水、工農(nóng)業(yè)活動(dòng)以及戰(zhàn)略儲(chǔ)備。然而，人類活動(dòng)的加?。ㄈ缢こ探ㄔO(shè)、地下水過(guò)度開(kāi)采、農(nóng)藥和生活污水排放）以及天然劣質(zhì)地下水在大型流域中的廣泛分布，導(dǎo)致地下水環(huán)境惡化。因此，水資源的合理管理和水環(huán)境的有效保護(hù)至關(guān)重要，基于地下水流系統(tǒng)（GFS）理論，全面理解地下水流模式（即更新速率、流徑及演化趨勢(shì)）有助于準(zhǔn)確評(píng)估水文通量和預(yù)測(cè)污染物分布。漢江平原是長(zhǎng)江流經(jīng)三峽后第一個(gè)接收沉積物的大型河湖盆地。復(fù)雜的沉積環(huán)境、地下水-地表水強(qiáng)烈相互作用以及人為改造自然環(huán)境的共同作用，形成了漢江平原獨(dú)特的GFS格局。了解漢江平原地下水循環(huán)演化及其控制機(jī)制，對(duì)于促進(jìn)GFS的實(shí)際應(yīng)用和該地區(qū)地下水資源保護(hù)具有高度緊迫性和挑戰(zhàn)性?；诖耍诒狙芯恐?，來(lái)自中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）的研究團(tuán)隊(duì)在漢江平原腹地和過(guò)渡區(qū)進(jìn)行了相關(guān)研究，旨在：（1）基于沉積物粒度特征、粘土孔隙水穩(wěn)定同位素和古氣候指標(biāo)重建漢江平原第四紀(jì)含水層系統(tǒng)的沉積環(huán)境；（2）深入理解末次盛冰期（LGM）以來(lái)沉積環(huán)境驅(qū)動(dòng)的GFS演化模式。作者于2015年和2017年在漢江平原腹地和過(guò)渡區(qū)鉆了兩個(gè)鉆孔G01和G05，深度分別為200 m和185 m。從鉆孔中收集沉積物樣品，分析其粒度分布，地球化學(xué)和礦物成分。并從鉆孔G01和G05中分別采集了19個(gè)和17個(gè)粘土樣品，利用全自動(dòng)真空冷凝抽提系統(tǒng)（LI-2100，北京理加聯(lián)...
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![ASD | 基于地面高光譜遙感技術(shù)估算城市河流水質(zhì)參數(shù)]( "ASD | 基于地面高光譜遙感技術(shù)估算城市河流水質(zhì)參數(shù)")
城市河流水資源是重要的生態(tài)資源，是城市生活和生態(tài)的根本保障。但是近年來(lái)，河流水污染問(wèn)題日益突出，城市水污染監(jiān)測(cè)、水體保護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)健康動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及修復(fù)方法已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。水質(zhì)監(jiān)測(cè)是水污染控制的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)主要基于野外采樣后的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和分析，由于空間布局和采樣點(diǎn)密度限制，在分析污染物在水面的連續(xù)遷移過(guò)程或大面積污染時(shí)，難以獲得反映整個(gè)水體生態(tài)環(huán)境的總時(shí)空數(shù)據(jù)。遙感技術(shù)因其快速、實(shí)時(shí)和非接觸操作的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，逐漸成為水質(zhì)參數(shù)反演和水質(zhì)監(jiān)測(cè)的有效工具。其中，地面遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)以其小范圍、高精度和點(diǎn)源信息獲取等優(yōu)點(diǎn)而取得較好效果。因此，該方法在小流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面具有一定優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)河流水質(zhì)單一指標(biāo)的高精度定量反演。然而，基于地面遙感技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)時(shí)，還存在以下問(wèn)題亟待解決。一是反演水質(zhì)指標(biāo)過(guò)于簡(jiǎn)單，反演精度較低，無(wú)法充分反映河流水質(zhì)信息。其次，常用的回歸和反演模型種類繁多，但對(duì)相關(guān)算法應(yīng)用效果的系統(tǒng)比較和科學(xué)評(píng)估較少。因此，急需通過(guò)對(duì)比分析研究，為模型合理選擇提供決策支持，提高水質(zhì)反演效果?；诖?，在本研究中，一組研究團(tuán)隊(duì)以邯鄲市滏陽(yáng)河為研究對(duì)象，通過(guò)室內(nèi)測(cè)量獲取水樣的高光譜數(shù)據(jù)（ASD FieldSpec 4光譜儀）以及通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)獲取相應(yīng)水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果。然后引入偏最小二乘法（PLS）、隨機(jī)森林（RF）和最小絕對(duì)值收斂和選擇算子（Lasso）建立樣本高光譜數(shù)據(jù)和6個(gè)對(duì)應(yīng)水質(zhì)參數(shù)（...
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植被根系水分吸收在水分運(yùn)移過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，且在土壤-植物-大氣界面具有多重影響，尤其是半干旱和干旱生態(tài)系統(tǒng)中。具有高生態(tài)可塑性的各種荒漠物種的根系水分吸收模式適應(yīng)了有效水資源，從而產(chǎn)生了物種特異性抗旱機(jī)制。因此，測(cè)量根系活動(dòng)和量化每個(gè)貢獻(xiàn)者大小的定性和定量方法，特別是在（半）干旱地區(qū)，尚未得到廣泛研究，并且仍然是當(dāng)前研究工作的挑戰(zhàn)。已有許多研究應(yīng)用水穩(wěn)定同位素方法研究了植物的吸水模式，但研究對(duì)象多集中在樹(shù)木和灌木上，且許多文獻(xiàn)提到干旱地區(qū)不可預(yù)測(cè)的降水事件對(duì)最常見(jiàn)的植物吸水模式的顯著影響。基于此，在本研究中，來(lái)自中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所和自然資源部地下水科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)以戟葉鵝絨藤-一種常見(jiàn)的荒漠共生藤本植物為研究對(duì)象，采用基于水穩(wěn)定同位素的多源線性混合模型識(shí)別和量化了其在生長(zhǎng)期的水分吸收模式，同時(shí)消除了脈沖降水事件對(duì)根系吸水顯著的短期影響。旨在深入了解戟葉鵝絨藤和其他荒漠藤本物種的吸水模式，從而加深對(duì)干旱區(qū)生態(tài)水文地質(zhì)循環(huán)中水分運(yùn)移過(guò)程的理解，并為可持續(xù)發(fā)展以及荒漠植被的管理和維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。民勤縣數(shù)字高程模型和河網(wǎng)，青土湖的相對(duì)地理位置 （即研究區(qū)，五角星）和采樣位置。作者于2019年8月12日收集了降雨。并于2019年8月20日、2019年8月22日和2019年8月24日收集了3個(gè)不同地點(diǎn)的戟葉鵝絨藤莖部和不同層土壤（0-10 cm、10-3...
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