二氧化碳同位素分析儀用于CO2封存項目泄露的監(jiān)測Ian McAlexander,? Greg H. Rau,? Jimmy Liem,? Thomas Owano,? Ray Fellers,? Douglas Baer,?? Los Gatos Research, 67 East Evelyn Avenue, Suite 3, Mountain View, California 94041, United States? 加州大學(xué)海洋科學(xué)系，Santa Cruz, California 95064, United States 摘要：在監(jiān)測地下CO2儲存的泄露監(jiān)測中，野外自容的CO2同位素分析儀可以用于區(qū)分來自生物來源和燃料來源產(chǎn)生的CO2（CO2測量精度為0.05 ppm，δ13C 0.2‰）。分析儀連接了多路器以進(jìn)行多點氣體的同步采集。實驗地點位于Zero Emissions Research and Technology (ZERT) site (Bozeman, Montana, July 14-22, 2009)。遠(yuǎn)離CO2釋放位置，我們觀測了生態(tài)系統(tǒng)的日變化，Keeling曲線表明CO2源(δ13C = -27.0±0.5‰)，這與當(dāng)?shù)氐腃3植被的同位素比值是一致的。泄露位置附近的進(jìn)樣口測量表明，C...
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湖北宜昌西陵峽地區(qū)大氣降雨氫氧同位素特征分析武亞遵1，萬軍偉1，林云2 1． 中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院，武漢; 2． 中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，成都摘要: 通過測定湖北宜昌西陵峽地區(qū)2009 年5 月至10 月降雨樣品的氫氧同位素組成，分析了該區(qū)降雨的氫氧同位素特征及其與降雨量的關(guān)系，并與區(qū)內(nèi)2007 年同期的降雨同位素資料進(jìn)行了對比。結(jié)果表明，該區(qū)大氣降雨線公式為: δ( D) =8． 45δ( 18O) +11． 55，與全球降雨線和全國降雨線公式相比，斜率和截距均偏大，這與凝結(jié)物在未飽和大氣中降落時受到非平衡蒸發(fā)的影響、重同位素的快速富集有關(guān); 區(qū)內(nèi)降雨的氘盈余d 值平均值較全球的略低，d 值波動范圍較小且比較集中，說明該區(qū)大氣降雨的水蒸汽在源區(qū)的蒸發(fā)速率較慢，且降雨的水蒸汽來源較單一、降雨條件不甚復(fù)雜。次降雨同位素的降雨量效應(yīng)不明顯，但持續(xù)時間較長降雨的同位素比率與降雨量呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。與2007 年同期降雨相比，2009 年降雨的δ( 18O) 和δ( D) 均出現(xiàn)了富集，但d值平均值偏小，表明2009 年降雨的水蒸汽來源路徑較短，且水蒸汽來源地濕度較大，這可能與水庫水位上升引起的水域面積變大，水面蒸發(fā)加強、空氣濕度變大等局地氣候環(huán)境變化有關(guān)。本文采用Los Gatos液態(tài)水穩(wěn)定同位素分析儀（型號：908-0008） 湖北宜昌西陵峽地區(qū)...
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Anal. Chem. 2001, 73, 4145-4153A Bacterial Method for the Nitrogen IsotopicAnalysis of Nitrate in Seawater and FreshwaterD. M. Sigman,*,? K. L. Casciotti,? M. Andreani,? C. Barford,§ M. Galanter,? and J. K. Bo1hlke^Department of Geosciences, Guyot Hall, Princeton University, Princeton, New Jersey, 08544, Magiste`re de Sciences de laTerre, EÄ cole Normale Supe´rieure de Lyon, 46 Alle´e d'Italie, Lyon, France 69364, Department of Earth and AtmosphericSciences, Harvard University, Cambridge, MA 02138, and U.S. Geological Survey, 431 National Center, Reston, VA 20192 N...
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植物生態(tài)學(xué)報 2010, 34 (2): 170–178 袁國富1* 張 娜1,2 孫曉敏1 溫學(xué)發(fā)1 張世春1,2 利用穩(wěn)定同位素技術(shù)和Keeling Plot方法可以有效分割地表蒸散量, 進(jìn)而加深對陸地生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)的理解。該研究通過原位連續(xù)測定麥田的水汽同位素數(shù)據(jù), 評價Keeling Plot方法在分割地表蒸散中的應(yīng)用, 并揭示華北冬小麥(Triticum aestivum)蒸騰在總蒸散中的比例。實驗于2008年3–5月在中國科學(xué)院欒城農(nóng)業(yè)生態(tài)站進(jìn)行, 利用國際上先進(jìn)的激光痕量氣體分析儀為基礎(chǔ)構(gòu)建的大氣水汽18O/16O和D/H同位素比原位連續(xù)觀測系統(tǒng), 同時利用渦度相關(guān)技術(shù)、真空抽提技術(shù)、同位素質(zhì)譜儀技術(shù), 獲取了必要的數(shù)據(jù)。研究分析了一天中不同時間段的連續(xù)的大氣水汽δ18O與水汽濃度倒數(shù)擬合Keeling Plot曲線的差異和可能的原因。結(jié)果顯示, 中午時段的擬合結(jié)果較好, 這也暗示中午時段蒸騰速率高時最可能滿足植物蒸騰的同位素穩(wěn)定態(tài)假設(shè)。進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)植物蒸騰的同位素穩(wěn)定態(tài)并不總是成立, 尤其是水分脅迫下進(jìn)入成熟期的小麥, 其蒸騰水汽同位素一般處于非穩(wěn)定態(tài)。利用同位素分割結(jié)果顯示, 生長盛期麥田94%–99%的蒸散來源于植物蒸騰。關(guān)鍵詞 通量分割, ...
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高精度N2O、CO、H2O氣體分析儀與CH4、CO2、H2O氣體分析儀的開發(fā)R. Provencal1 M. Gupta1 T. Owano1 A. Crotwell2 E. Dlugokencky2 P. Novelli2 B. Hall2 and D. Baer11 Los Gatos Research, California, USA 2 NOAA Earth System Research Laboratory, Boulder, Colorado, USALGR新型溫室氣體分析儀(GGA-24EP)可以連續(xù)測量并記錄CH4、CO2和H2O的氣體濃度，測量光譜采用了近紅外光譜。GGA-24EP集成了內(nèi)置Peltier冷卻器以穩(wěn)定儀器內(nèi)部溫度，從而使得該分析儀在進(jìn)行高精度測量的同時，可保證大范圍的溫度變化環(huán)境下的最低漂移性能。LGR的新型N2O+CO分析儀(型號N2OCO-23d)采用了量子層疊激光器和中紅外，從而保證了N2O, CO和H2O的高精度測量。 l NOAA標(biāo)氣測試(CO2: 300-500 ppm;...
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D. E. Pataki1 J. R. Ehleringer1 L. B. Flanagan2 D. Yakir3 D. R. Bowling1 C. J. Still4,51猶他大學(xué)生物系 2 Lethbridge大學(xué)生命科學(xué)系3 Weizmann研究所4加州大學(xué)Berkeley大氣中心 5加州大學(xué)地理系 GLOBAL BIOGEOCHEMICAL CYCLES, VOL. 17, NO. 1, 1022, doi:10.1029/2001GB001850, 2003 摘要：光合與呼吸作用對大氣產(chǎn)生的影響可以被用來研究全球碳匯/源的估計，以及用于區(qū)分生態(tài)系統(tǒng)通量。因此Keeling plot的研究方法正越來越多地被用于確定生態(tài)系統(tǒng)呼吸(d13CR)的碳同位素組成，以較好地理解生態(tài)系統(tǒng)的同位素鑒別。本文我們分析了來自北美和南美33個實驗地點的146個keeling曲線，以研究生態(tài)系統(tǒng)呼吸的格局(d13CR)。為了解析來自不同研究的結(jié)果，我們討論了Keeling曲線方法的假設(shè)條件，并推薦了可用于確定生態(tài)系統(tǒng)呼吸的標(biāo)準(zhǔn)方法。方法包括用于解釋x變量誤差的回歸計算方法，以及夜晚期間生態(tài)系統(tǒng)呼吸的估計。我們統(tǒng)一計算了所有生境的生態(tài)系統(tǒng)呼吸。我們發(fā)現(xiàn)C3生態(tài)系統(tǒng)存在很大程度上的時空變化，具體的變化范圍從-19.0到...
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植物中氫和氧的主要來源是水，植物所能利用的水分主要來自降水、土壤水、徑流（包括融雪）和地下水。土壤水、徑流和地下水最初也全部來自降水, 但由于土壤水分輸入的季節(jié)變化、地表層的蒸發(fā)或土體水分和地下水之間的差異使得土壤水分產(chǎn)生同位素組成梯度。一般來說，植物根系吸收水分過程以及隨后的木質(zhì)部水分運輸過程均不發(fā)生同位素分餾效應(yīng)，即根的和莖內(nèi)水的dD、d18O值與土壤中可供植物吸收的水之dD、d18O值相近。因此我們可以通過分析植物莖水的同位素比率來確定根系對不同來源的土壤水的吸收，可以使我們進(jìn)一步地了解根在土壤剖面中的活動和在自然群落中植物對水分的利用的差別。在整個生長過程中，植物可能不僅僅利用一種水源（包括大氣降水、土壤水、地下水等）。利用穩(wěn)定同位素技術(shù)不但可以測定植物在不同環(huán)境下所利用水分的深度并且對使用兩個以上水源的植物可以定量其所利用水源所占的比例；而且還可以研究植物水分利用在時間上的變化，這一點是僅通過分析植物根系在土壤剖面中的分布所不能確定的。同位素技術(shù)的另一個重要作用是確定在土壤中哪部分植物根系是吸收水分的最活躍區(qū)域。因為植物根系通常遍布整個土壤剖面，但這并不意味著根系在其存在的土層中都表現(xiàn)出水分?jǐn)z取活性，到目前為止其它方法則難以解決這一問題。 林教授在本文中詳細(xì)論述了樣品的取樣方法和在注意事項。...
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[1] Natalia Shakhova, Igor Semiletov, Anatoly Salyuk, Vladimir Yusupov, Denis Kosmach, Örjan Gustafsson.Extensive Methane Venting to the Atmosphere from Sediments of the East Siberian Arctic Shelf. Science, 2010, 327: 1246-1250.[2] D. R. Bowling, J. B. Miller, M. E. Rhodes, S. P. Burns, R. K. Monson, D. Baer. Soil, plant, and transport influences on methane in a subalpine forest under high ultraviolet irradiance. Biogeosciences, 2009, 6:1311-1324.[3] P. Sturm, A. Knohl. Water vapor δ2H and δ18O measurements using off-axis integrated cavity output spectroscopy. Atmosphe...
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最近的一些研究表明，活著的植物和分離的植物體能夠在有氧情況下產(chǎn)生數(shù)量驚人的甲烷。這些研究在科學(xué)界甚至社會中引起了激烈的爭論。許多研究有著相反的意見，其中一些研究質(zhì)疑將實驗室的研究擴展到全球尺度是否可行，另一些則認(rèn)為是實驗的誤差導(dǎo)致了錯誤的數(shù)據(jù)，并且有兩個研究（其中一個是基于穩(wěn)定性同位素）在近期報道植物不能釋放出CH4。因此我們根據(jù)許多獨立的試驗，分別測試，干的植物樣本，分離的鮮植物體，以及植物的組成部分（木質(zhì)素，纖維素，膠體等），在UV的照射下，或者在升溫的情況下有明顯的甲烷排放。UV幾乎是瞬間引發(fā)甲烷排放，因為我們可以斷定這是一個光化學(xué)過程。而長時間的輻射試驗表明CH4庫的容量是極端巨大的，比實驗中吸附和稀釋帶來的誤差大很多個數(shù)量級，所以不可能是試驗誤差造成的錯誤。純13C植物葉片釋放的13CH4和普通葉片釋放普通CH4的速率相同。UV使植物釋放甲烷.pdf0b4784e614d6eb0021ffd7922afa4c3f.pdf (706.67 KB)
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植物釋放甲烷研究進(jìn)展鄧永翠 中國科學(xué)院研究生院資源與環(huán)境學(xué)院 北京100049杜巖功 中國科學(xué)院研究生院資源與環(huán)境學(xué)院 北京100049吳伊波 中國科學(xué)院研究生院資源與環(huán)境學(xué)院 北京100049摘要：植物是否在有氧條件下自身產(chǎn)生甲烷、其產(chǎn)生機制和釋放速率等問題目前還存在很大爭議，如果確證植物在有氧條件下產(chǎn)生較大量的甲烷，就必須重新認(rèn)識和計算全球甲烷的源匯及其收支平衡。已有研究表明，植物排放的甲烷有一部分是由土壤或木本植物的根和樹干內(nèi)部產(chǎn)甲烷微生物產(chǎn)生，再通過植物傳輸進(jìn)入大氣中的；植物本身產(chǎn)生甲烷的機制可能主要是在活性氧自由基的作用下，將植物細(xì)胞壁成分果膠、木質(zhì)素等中的甲氧基轉(zhuǎn)化為甲烷，這一過程受到高溫、強光和UV輻射等環(huán)境脅迫的刺激。根據(jù)植物排放速率或大氣甲烷濃度與碳同位素組成的實測值，對區(qū)域和全球植物源甲烷排放率做出的估算還存在相當(dāng)大的不確定性，需要對更多植物和更多地點開展實測研究，深入了解...
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