摘要： 大型水生植物，包括水風(fēng)信子(Eichhornia crassipes)，是熱帶水生系統(tǒng)中主要的入侵生物之一，它們在改變水與大氣之間的氣體交換方面可能起著重要的作用。然而，這個(gè)系統(tǒng)在溫室氣體(GHG)排放的全球數(shù)據(jù)中起到的作用被部分忽視了。本文研究了南印度一個(gè)小(0.6 km2)水收集湖的碳(C)流動和溫室氣體排放，并分析了水生植物對這些排放的影響。我們測量了二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的排放量，以及在水葫蘆群落附近的水分與開放水域中水分的C礦化率和物理化學(xué)變量。水葫蘆群落附近的CO2和CH4排放量比開放水域減少了57%。然而，在這兩個(gè)區(qū)域的水中，C礦化率沒有明顯的差異。我們的結(jié)論是，水風(fēng)信子和其他漂浮的大型植物的入侵有可能改變溫室氣體排放，這一過程可能與區(qū)域的C預(yù)算有關(guān)。 請閱讀原文：www.nature.com/articles/srep20424
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【小編注：在本文中，科學(xué)家應(yīng)用美國LGR公司的CO2同位素分析儀測量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，測量土壤13CO2的通量，這是在國內(nèi)及國際上比較新穎的儀器應(yīng)用方式，值得借鑒?！?#160;Abiotic CO2 uptake from the atmosphere by semiarid desert soil and its partitioning into soil phasesJiabin Liu1, Keyu Fa1, Yuqing Zhang1, Bin Wu1, Shugao Qin1, and Xin Jia11Yanchi Research Station, School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, China 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，由于無法確定通量測量的穩(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，我們在中國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...
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摘要淺褐色沉積物是古氣候研究中最有價(jià)值的大陸構(gòu)造之一，因?yàn)樗鼈兛梢允褂媒^對測年法進(jìn)行評估，并且還提供有價(jià)值的氣候替代指標(biāo)。然而，沉積后的礦物學(xué)轉(zhuǎn)化等改變過程可能會對其地球化學(xué)數(shù)據(jù)的古氣候應(yīng)用產(chǎn)生顯著的影響。本文介紹了采用掃描和透射電子顯微鏡，X射線衍射和傅里葉變換紅外光譜技術(shù)的創(chuàng)新采樣和測量方案，證明了在-10°C的洞穴中的滴水中的碳酸鹽沉淀含有無定形碳酸鈣（ACC），后來會轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米晶方解石。還通過分餾法測定了方解石，ACC和水中穩(wěn)定的氧同位素，證明ACC相對于方解石為 18O-耗盡的（ 2.4±0.8‰）。這反過來又對于基于流體的流體包裹體研究具有嚴(yán)重的后果，因?yàn)锳CC向方解石的閉合系統(tǒng)轉(zhuǎn)化可能會導(dǎo)致流體夾雜水中的負(fù)氧同位素偏移，導(dǎo)致原始組成的變差。 ACC形成增加了淺褐色沉積物對變化的敏感性，因?yàn)樗c外部解決方案的交互可能導(dǎo)致原始代理信號的部分丟失。因此本文建議在研究的淺褐色沉積物位置對新鮮沉淀碳酸鹽進(jìn)行礦物學(xué)分析，以確定ACC形成的潛在影響。 點(diǎn)擊鏈接閱讀原文：www.nature.com/articles/srep39602.pdf
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在除南極洲之外的所有大洲，在海拔-2m到70m范圍內(nèi)受到晝夜遷移的幽蚊蟲害的人口已經(jīng)達(dá)到130000人。與富營養(yǎng)化相聯(lián)系的是，在白天的時(shí)候，遷徙的幽蚊會停留在缺氧的沉積物中，并在夜間以富氧的表層為食。我們的實(shí)驗(yàn)表明,在穴居到沉積物后,幽蚊蟲害利用沉積物甲烷的高溶解氣體給自己的分壓氣管囊充氣。這種機(jī)制提供了一種明顯的能量優(yōu)勢，使幼蟲通過被動浮力進(jìn)行遷移，而不是消耗更多能量去游動。幽蚊的幼蟲,除了通過一天兩次的釋放沉積物甲烷氣泡進(jìn)入和離開沉積物,同時(shí)也會向內(nèi)傳輸間隙水中甲烷氣體囊泡進(jìn)入水體,導(dǎo)致通量為0.01-2摩爾m/年(根據(jù)人口密度和水的深度)。幽蚊蟲害每年新產(chǎn)生的成蟲也會導(dǎo)致每年會有0.16摩爾碳從系統(tǒng)中逸出。發(fā)現(xiàn)湖泊富營養(yǎng)化的臨界點(diǎn)，能夠使這種甲烷驅(qū)動的遷移機(jī)制對最終重建大角藻的地域擴(kuò)張和湖泊生物地球化學(xué)、碳循環(huán)和食物的相應(yīng)變化起著至關(guān)重要的作用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。點(diǎn)擊鏈接閱讀原文：srep44478.pdfa2f234d516bdf47e835fee463e75aeb6.pdf (1.06 MB)
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摘要 非常規(guī)頁巖氣藏的天然氣開采是一個(gè)有著相當(dāng)大爭議的公眾話題，其中大家主要關(guān)注的是泄漏的自然氣體對淺表地下水資源的影響。在開發(fā)之前，關(guān)于這些氣體以及它們的同位素的分布、歸宿和轉(zhuǎn)移的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)處于一種缺乏的狀態(tài)。這次,我們在加拿大的威利斯頓盆地白堊紀(jì)巖層的地下水位附近針對CH4的轉(zhuǎn)移和歸宿和早期細(xì)菌氣體中的δ13C-CH4,進(jìn)行了研究。我們的結(jié)果顯示甲烷在深處生成而在擴(kuò)散過程中通過上覆頁巖時(shí)較為緩慢。我們結(jié)果還表明,δ13C-CH4(冰期后) 的擴(kuò)散分餾作用將使逃逸出的氣體成分復(fù)雜化。在冰川剖面上δ13C-CH4的敏感性表明,它可能是一個(gè)有價(jià)值的用于示蹤描述地質(zhì)變化中控制運(yùn)輸CH4(和其他溶質(zhì))和區(qū)分迅速向上遷移通過環(huán)形區(qū)的與通過其他管道向上自然擴(kuò)散的CH4。本研究的結(jié)果已為設(shè)計(jì)基線調(diào)查提供了建議。 點(diǎn)擊鏈接閱讀原文：redirect-nature.pdf35953cc31ccf4f7753923274c6bdcca6.pdf (2.66 MB)
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摘要 氧化亞氮（N2O）是一種在土壤和水生生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)生出重要的溫室氣體。它的增溫潛力比二氧化碳高296倍。迄今為止，大多數(shù)N2O排放量的測量都受到時(shí)間和空間解析度的限制，造成全球N2O排放量預(yù)測的不確定性。而激光光譜技術(shù)的最新進(jìn)展則提供了一種極好的用于區(qū)域集成，直接和連續(xù)野外的現(xiàn)場測量N2O通量的渦度協(xié)方差法。通過在應(yīng)用四激光分析儀的農(nóng)業(yè)研究點(diǎn)使用這種技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)樣品與N2O交換的晝夜行為取決于土壤氮素可得性。施肥后土壤N含量較高，白天N2O排放量高于夜間。然而，當(dāng)土壤氮變得有限時(shí)，夜間的排放量要比白天高。由同位素分析支持的這些晝夜變化可能表明植物在與N2O交換相關(guān)的微生物過程中占主導(dǎo)地位。這項(xiàng)研究突出了新技術(shù)在改善全球N2O排放源預(yù)測方面的潛力。點(diǎn)擊閱讀原文：srep25739.pdf67d4729ca3951f427fc049468ba6d6f3.pdf (802.65 KB)m.sdxnjf.com.cn/
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摘要 在北極，人為活動導(dǎo)致了大規(guī)模的汞污染，但仍不確定的是，通過降水和海水鹽誘導(dǎo)的化學(xué)循環(huán)，汞的濕性沉積是否對北極的高汞負(fù)荷負(fù)有責(zé)任。本文對北極凍土帶的汞沉積和穩(wěn)定同位素資料進(jìn)行了一項(xiàng)大規(guī)模的研究，發(fā)現(xiàn)主要的汞來源實(shí)際上是由氣體元素汞產(chǎn)生的，而另外兩種來源則只有少量的貢獻(xiàn)。持續(xù)的高土壤汞濃度來自于從陸地到沿岸的氣體元素汞，這表明北極苔原可能是一個(gè)全球重要的水星接收器，也許可以解釋為什么北極的河流每年將大量的水銀輸送到北冰洋。點(diǎn)擊閱讀原文：www.nature.com/nature/journal/v547/n7662/full/nature22997.htmlm.sdxnjf.com.cn/
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摘要 浮游生物的呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳是全球二氧化碳總產(chǎn)量的主要組成部分之一，并預(yù)計(jì)隨著氣候的變暖,這種作用會在北極迅速增加。同時(shí)，北極現(xiàn)有的測試也評估了在黑暗中浮游生物的呼吸作用。有證據(jù)表明，浮游生物的呼吸作用可能會受到光的刺激，這對北極高緯度地區(qū)尤其重要，因?yàn)槟抢锏母∮紊锶郝湓诖禾旌拖奶於加谐掷m(xù)的日光照射。在這里，我們可以論證出浮游生物群落的呼吸作用在持續(xù)的日照條件下呈現(xiàn)的原位，往往比在黑暗中的測量結(jié)果要高。經(jīng)過測量,在光照條件下群落之間的呼吸比率(Rlight) 比在黑暗中呼吸比率(Rdark)多2/3 Rlight: Rdark比率從在此處的Rlight測量中值(3.62 Lµmol O2?1 d?1)處平均值1.37增加到在最高Rlight測量處(15.8 Lµmol O2?1 d?1) 的平均值17.56。因此，作為北極二氧化碳來源的呼吸作用被低估了，實(shí)際上這種作用比以前認(rèn)為的要重要得多，特別是在晚春，當(dāng)群落處于極晝下呼吸率最高的時(shí)候。介紹 群落呼吸是有機(jī)體降解有機(jī)物質(zhì)的過程，同時(shí)也是提取能量以支持生態(tài)系統(tǒng)中的生物的過程，因此提供對生態(tài)系統(tǒng)能源需求的綜合評估。海洋呼吸估計(jì)每年在全球釋放66 Gt 的C元素，雖然是生物圈中碳通量的主要成分之一，但仍然是海洋中大多數(shù)代謝，氣體交換和碳平衡中最...
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摘要通過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，我們對三峽庫區(qū)(TGR)湘西灣段的甲烷(CH4)的生成和消耗速率進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，CH4的形成和消耗速率與溫度呈顯著的正相關(guān)。而CH4的產(chǎn)出量由于其潛在的氧化速率的增加而降低。在表面沉積物中，CH4氧化產(chǎn)物占總產(chǎn)物的51.8%，而且在356C的條件下這個(gè)值甚至達(dá)到了77.4%。另外,水面上甲烷的氧化速率值的范圍區(qū)間是從1.26到4.65毫克/(m2h)，其中，在30米深水下和356C的條件下，平均和最大氧化速率分別為46.7%和73.9%。因此,在三峽庫區(qū)的平均水位(160米)下，甲烷的氧化值可能增加41.04毫克/(m2h)，而在水面上，大部分由沉積物產(chǎn)生的甲烷都可以被氧化。 點(diǎn)擊閱讀原文：srep04449.pdf79f6b08cb55d0de2d9a7f8c810e1fc8f.pdf (757.23 KB)m.sdxnjf.com.cn/
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A. Brescia21--Department of Engineering at the university of Arizona in Tucson, Arizona，USA2--Naval Air Systems Command (NAVAIR) in Patuxent River, MD，USA 摘要近年來，傳感器的微型化能使單一的無人駕駛飛行系統(tǒng)（USA）平臺上安裝多個(gè)傳感器。能在多個(gè)UAS平臺上同步連接設(shè)備，這樣可提升數(shù)據(jù)收集和應(yīng)用的功能。本文討論了一系列正在研究的新型傳感器，并參考案例研究。參考目前的能力和將來的需求，有關(guān)防御和非防御的操作內(nèi)容將進(jìn)行討論，文章介紹了一些目前正使用的傳感器。并預(yù)測在未來幾年內(nèi)，我們將看到小型機(jī)動車輛的使用急劇增加，同時(shí)可使用的有效載荷的能力也會有所改善。 1.背景在未來十年里，遙感技術(shù)將成為數(shù)據(jù)獲取的主要工具，其中機(jī)載數(shù)據(jù)的搜集將會成為一種重要的手段。目前的傳感器由于尺寸大小和重量的限制，不適合搭載在小型無人機(jī)上；同時(shí)無人機(jī)的使用和所需的數(shù)據(jù)已有明確的說明，這就迫切需要研制微型傳感器。文章總結(jié)了一些安裝在Silver Fox 和Manta無人機(jī)上的傳感器的性能，及其應(yīng)用。 2.傳感器類型特征2.1 紅外線傳感器 可觀測到的范圍：8um-12um； ...
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