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碳同位素技術(shù)在土壤碳循環(huán)研究中的應(yīng)用

日期： 2009-06-21
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碳在土壤中的儲量和存儲時間是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫中最大和最長的,而土地利用方式會影響到土壤碳儲量及其循環(huán)周期,因此有效的土地利用管理可使土壤成為一個碳匯。土壤儲存碳的過程就是土壤有機(jī)碳動態(tài)平衡的變化,因此認(rèn)識土壤有機(jī)碳的動態(tài)變化是揭示土壤碳循環(huán)過程及其調(diào)控機(jī)制的重要方面。首先介紹了碳的一種穩(wěn)定性同位素(13C)和放射性同位素(14C)在生態(tài)系統(tǒng)長期動態(tài)過程的重建(如C3/C4植被的歷史格局)、土壤有機(jī)碳周轉(zhuǎn)周期等方面的應(yīng)用,探討了同位素示蹤技術(shù)在土壤有機(jī)碳來源、周轉(zhuǎn)周期、土壤CO2通量的變化和組分區(qū)分、同位素富集等研究領(lǐng)域的應(yīng)用,歸納了土壤碳循環(huán)研究中的基本問題,提出了未來土壤碳循環(huán)同位素示蹤的主要研究方向。

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2024 - 09 - 30
沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)是一種位于海洋與陸地交界處的生物多樣性豐富的獨(dú)特生態(tài)環(huán)境。它不僅具有重要的生態(tài)功能，在碳儲存、環(huán)境凈化和防風(fēng)護(hù)堤方面發(fā)揮著重要作用，還對人類社會活動有著極大的支持和調(diào)節(jié)作用。氨氣是大氣環(huán)境中含量豐富的堿性氣體，其在沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)中的作用不可忽視。但是，過量的氨氣輸入也給其帶來了一系列問題。沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)NH3源和匯研究背景介紹氨（NH3）是大氣中含量最多的堿性氣體。在氣溶膠形成中發(fā)揮重要作用，而氣溶膠會對人類健康產(chǎn)生不利影響，同時會降低能見度，改變地球輻射平衡，并通過大氣沉積促進(jìn)活性氮（Nr）的全球再分配。農(nóng)業(yè)集約化是NH3的主要人為來源，導(dǎo)致進(jìn)入生物圈的Nr增加一倍。NH3的其他來源包括工業(yè)過程、車輛排放及土壤和海洋的揮發(fā)。農(nóng)業(yè)和城市源通過大氣沉積過程直接或間接排放NH3，其會改變鹽沼的結(jié)構(gòu)和功能。此外，大氣沉積過程是NH3進(jìn)入沿海水域的主要途徑， NH3沉積到敏感的...
2024 - 09 - 30
棕色碳（BrC）是一類在近紫外和可見光區(qū)吸收光輻射的有機(jī)碳，不僅對大氣造成輻射強(qiáng)迫，更是對大氣光化學(xué)反應(yīng)速率有著重要作用。BrC不僅影響著大氣的輻射平衡和氣候變化，還直接關(guān)系到區(qū)域空氣質(zhì)量與公眾健康。本論深入探討了棕色碳發(fā)色團(tuán)的光學(xué)性質(zhì)與化學(xué)成分之間的密切關(guān)聯(lián)，為更準(zhǔn)確地評估其在環(huán)境系統(tǒng)中的行為和影響提供了科學(xué)依據(jù)。棕色碳發(fā)色團(tuán)光學(xué)性質(zhì)和化學(xué)成分之間的聯(lián)系背景介紹棕色碳（BrC）是大氣有機(jī)氣溶膠的重要組分，在紫外到近紅外波段具有較強(qiáng)的吸光能力，對全球氣候變化和大氣化學(xué)過程具有重要影響。BrC結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類眾多、來源廣泛。大量研究表明生物質(zhì)燃燒、煤燃燒、機(jī)動車尾氣、生物排放以及二次有機(jī)氣溶膠等是BrC的重要來源。芳香族揮發(fā)性有機(jī)化合物，如苯同系物和衍生物，也可能是BrC發(fā)色團(tuán)的重要前體。但是，不同源排放的BrC進(jìn)入大氣后，受到復(fù)雜的大氣化學(xué)過程，其光學(xué)性質(zhì)和化學(xué)結(jié)構(gòu)會發(fā)生很大的變化。研究方法...
2024 - 06 - 11
摘要土壤有機(jī)質(zhì)（SOM）在全球碳循環(huán)中起著非常重要的作用，而高光譜遙感已被證明是一種快速估算SOM含量的有前景方法。然而，由于忽略了土壤物理性質(zhì)的光譜響應(yīng)，SOM預(yù)測模型的準(zhǔn)確性和時空可遷移性較差。本研究旨在通過減少土壤物理性質(zhì)對光譜的耦合作用來提高SOM預(yù)測模型的時空可遷移性。基于衛(wèi)星高光譜圖像和土壤物理變量，包括土壤濕度（SM）、土壤表面粗糙度（均方根高度，RMSH）和土壤容重（SBW），建立了基于信息解混方法的土壤光譜校正模型。選取中國東北的兩個重要糧食產(chǎn)區(qū)作為研究區(qū)域，以驗(yàn)證光譜校正模型和SOM含量預(yù)測模型的性能和可遷移性。結(jié)果表明，基于四階多項(xiàng)式和XG-Boost算法的土壤光譜校正具有優(yōu)異的準(zhǔn)確性和泛化能力，幾乎所有波段的殘余預(yù)測偏差（RPD）均超過1.4?；赬G-Boost校正光譜的SOM預(yù)測精度最 高，決定系數(shù)（R2）為0.76，均方根誤差（RMSE）為5.74 g/kg，...
2024 - 05 - 20
北京，這座擁有千年歷史的城市，見證了無數(shù)歷史的變遷和現(xiàn)代文明的飛躍。然而，隨之而來的是空氣質(zhì)量問題，尤其是由機(jī)動車尾氣排放引發(fā)的大氣污染。據(jù)相關(guān)研究顯示，機(jī)動車尾氣中含有大量的有害物質(zhì)，包括一氧化碳、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物以及細(xì)顆粒物等，這些污染物不僅對人體健康構(gòu)成威脅，還會導(dǎo)致城市霧霾的形成，影響城市的視覺美感和居民的生活質(zhì)量。在眾多污染物中，氨氣作為一種典型的堿性氣體，其來源多樣，包括農(nóng)業(yè)活動、工業(yè)生產(chǎn)、生活垃圾處理等。在北京市城區(qū)車輛排放是否是氨氣的主要來源？據(jù)此，來自中國科學(xué)院大氣物理研究所的研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了相關(guān)研究。北京城區(qū)NH3排放源-機(jī)動車尾氣背景介紹氨氣是大氣中重要的堿性氣體，在中和酸性氣體，形成二次氣溶膠方面發(fā)揮著重要作用。NH3在大氣中滯留時間短，因此NH3濃度日變化顯著。一般特征為在早上大約07:00~10:00，NH3濃度到達(dá)峰值。然而以前的研究局限于單一季節(jié)，無...
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