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土壤有机碳稳定同位素的古环境指示意义及影响因素 被引量：7
1
作者 柏松 黄成敏 唐亚 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期148-152,共5页
土壤有机C稳定同位素受控于生长其上的植物类型及其生物量,而后者又取决于环境条件。因此利用土壤有机质δ13C值可以反映地质历史时期C3、C4植被变化,从而进一步揭示环境变化进程。目前,土壤有机C稳定同位素特征分析已成为古生态与古环... 土壤有机C稳定同位素受控于生长其上的植物类型及其生物量,而后者又取决于环境条件。因此利用土壤有机质δ13C值可以反映地质历史时期C3、C4植被变化,从而进一步揭示环境变化进程。目前,土壤有机C稳定同位素特征分析已成为古生态与古环境恢复、古气候重建、全球变化研究的重要内容。由于大气湿度、CO2分压、温度和微生物分解等众多因素的影响,土壤有机质δ13C特征、C3与C4植物组成比例、区域环境(主要是气候)三者间并不完全呈现一一对应关系,因此,其应用机理和影响因素尚需要进一步探讨。今后应着重加强现代地表植被特征与土壤有机质δ13C关系、人类活动方式对土壤有机C稳定同位素特征的影响、土壤-植物-大气系统C循环过程等方面研究,才能使土壤有机C稳定同位素特征研究获得更为广泛的应用。 展开更多
关键词 土壤有机质 碳稳定同位素 古气候 古生态 全球变化
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深层土壤有机碳储量、稳定性以及对人类活动响应的研究进展
2
作者 王高起 袁丹 +2 位作者 吴萍 秦树平 胡春胜 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期435-448,共14页
土壤是陆地生态系统最大的有机碳库,对全球气候变化有着重要的调节作用。目前,大部分关于土壤有机碳储量与周转方面的研究仅关注0~1 m土层土壤,对1 m以下的深层土壤有机碳储量、稳定性及其对人类活动的响应还缺乏系统总结。鉴于此,本文... 土壤是陆地生态系统最大的有机碳库,对全球气候变化有着重要的调节作用。目前,大部分关于土壤有机碳储量与周转方面的研究仅关注0~1 m土层土壤,对1 m以下的深层土壤有机碳储量、稳定性及其对人类活动的响应还缺乏系统总结。鉴于此,本文系统总结了深层土壤有机碳储量、来源、组成、稳定性及其对人类活动的响应规律等方面的最新研究进展。在全球范围内,深层土壤有机碳储量为29.9~219.6 t·hm^(−2),占土壤有机碳储量的15%~84%。深层土壤有机碳的年龄为4800~28100 a,周转时间为1000~4285 a。深层土壤有机碳的稳定性显著高于表层,主要原因是深层土壤中的氧气含量远低于表层,另外深层土壤有机碳大部分被矿物保护,其化学组成更趋惰性。影响深层土壤有机碳稳定性的关键因素包括:氮肥过量施用、种植制度转变和地下水位波动。虽然深层土壤有机碳的矿化速率显著低于表层,但人类活动导致的硝酸盐淋失、种植制度转变以及地下水位波动已在一些区域显著降低了深层土壤有机碳的稳定性,对全球气候变化可能造成深远影响。未来亟需:1)评估区域/全球深层土壤碳库储量及其稳定性;2)阐明深层土壤有机碳库储量及其稳定性对人类活动的响应机制;3)量化人类活动导致的深层土壤有机碳释放对全球变暖的贡献。 展开更多
关键词 全球气候变化 深层土壤有机碳 碳储量 碳稳定性 人类活动 矿化
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高浓度CO_(2)对土壤有机碳矿化的影响
3
作者 汪若瑶 李媛媛 +3 位作者 夏彬 高子惠 赵允格 许明祥 《土壤学报》 北大核心 2025年第2期484-494,共11页
土壤气体CO_(2)浓度常高于大气,目前土壤有机碳矿化相关研究多在大气或模拟大气CO_(2)浓度增加条件下展开,可能导致研究结果与土壤剖面实际有机碳矿化过程有所偏差,土壤中高浓度CO_(2)如何影响有机碳矿化尚不清楚。采用室内培养试验,设... 土壤气体CO_(2)浓度常高于大气,目前土壤有机碳矿化相关研究多在大气或模拟大气CO_(2)浓度增加条件下展开,可能导致研究结果与土壤剖面实际有机碳矿化过程有所偏差,土壤中高浓度CO_(2)如何影响有机碳矿化尚不清楚。采用室内培养试验,设置CK(400μmol·mol^(-1),大气水平)、800、2000、4000、6000和8000μmol·mol^(-1)6个CO_(2)浓度梯度,研究不同浓度CO_(2)对土壤有机碳矿化的影响。结果表明:1)土壤中高浓度CO_(2)(2000~8000μmol·mol^(-1))显著抑制土壤有机碳矿化,矿化速率降低6.27%~45.61%,累积矿化量降低1.72%~40.82%;2)土壤中较低浓度的CO_(2)(800μmol·mol^(-1))显著促进土壤有机碳矿化,矿化速率增加4.26%~16.75%,累积矿化量增加17.37%~48.43%;3)土壤中CO_(2)浓度影响了活性有机碳组分的含量,在一定CO_(2)浓度范围内,土壤微生物生物量碳(MBC)含量较CK显著增加,可溶性有机碳(DOC)含量较CK显著降低,易氧化有机碳(EOC)含量变化不显著;4)CO_(2)浓度与有机碳矿化特征、EOC显著负相关,与DOC显著正相关,与MBC无显著相关性;5)在温湿度适宜条件下,CO_(2)浓度对土壤有机碳累积矿化量贡献率达22.93%。综上,高浓度CO_(2)通过影响土壤有机碳易利用性碳源,显著抑制了土壤有机碳矿化,可能是维持土壤有机碳稳定的重要因素之一。 展开更多
关键词 高浓度CO_(2) 土壤有机碳 有机碳矿化 活性有机碳组分 有机碳稳定性
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基于稳定碳氢同位素的采空区瓦斯来源精准辨识
4
作者 裴越 《能源技术与管理》 2025年第2期46-50,共5页
为解决近距离煤层群回采工作面采空区瓦斯来源辨识的难题,本文以屯兰矿28118工作面为研究对象,通过现场取样及实验测定,揭示了各来源煤层解吸气体及采空区、上隅角混合瓦斯气体稳定碳氢同位素的分布特征,结合采动影响范围内多煤层卸压... 为解决近距离煤层群回采工作面采空区瓦斯来源辨识的难题,本文以屯兰矿28118工作面为研究对象,通过现场取样及实验测定,揭示了各来源煤层解吸气体及采空区、上隅角混合瓦斯气体稳定碳氢同位素的分布特征,结合采动影响范围内多煤层卸压瓦斯涌出比例计算模型定量,计算了采空区瓦斯来源于各煤层的比例。研究结果表明:各煤层解吸瓦斯的甲烷碳氢、乙烷碳同位素存在差异性,为瓦斯来源的定量辨识提供了理论基础。28118工作面回采推进过程中,采空区混合瓦斯来源于6#煤层、7#煤层、8#煤层、9#煤层的平均占比分别为1.67%、5.50%、57.37%、35.46%;上隅角混合瓦斯来源于6#煤层、7#煤层、8#煤层、9#煤层的平均占比分别为0.82%、4.29%、63.79%、31.10%,28118工作面瓦斯来源主要贡献形式为本煤层和下邻近层。对比传统分源预测法表明,传统分源预测结果仅能反映整个工作面的瓦斯来源比例,且结果固定不变,而稳定碳氢同位素分源法能够动态地对工作面不同地点的瓦斯来源比例进行定量分析,预测结果更为全面可靠。 展开更多
关键词 采空区 瓦斯来源 稳定碳氢同位素 动态 定量
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基于稳定碳同位素的植物水分利用效率及其影响因素研究
5
作者 陈应群 陈世仁 +5 位作者 邵雪蓉 臧丽鹏 张广奇 刘庆福 陈丹梅 隋明浈 《山地农业生物学报》 2025年第1期21-29,共9页
植物能否协调好碳水耦合关系是其适应环境限制的环节之一,因此,植物水分利用效率是其适应环境,尤其是胁迫环境的关键组分。而当下气候变化及日益加剧的人类活动造成水资源短缺格局愈发严峻,因此,开展植物水分利用效率的研究是当下对水... 植物能否协调好碳水耦合关系是其适应环境限制的环节之一,因此,植物水分利用效率是其适应环境,尤其是胁迫环境的关键组分。而当下气候变化及日益加剧的人类活动造成水资源短缺格局愈发严峻,因此,开展植物水分利用效率的研究是当下对水资源研究的重要部分。基于此,本文以植物水分利用效率为主题,概述了植物水分利用效率的概念及发展,评述了植物水分利用效率的研究方法,并对比探讨研究方法的优缺点,分析了稳定碳同位素技术在揭示植物水分利用效率方面的应用及发展。此外,从非生物因素(时空异质性、水分、温度、光照及土壤理化性质等)、生物因素(植物个体差异、植物功能性状、植物生态策略)等方面综述了植物水分利用效率的影响因素,不同因素对植物水分利用效率作用不同且存在较强关联性,并未形成共性的影响规律。在此基础上,提出植物水分利用效率研究中目前存在的不足并提出展望,以期为相关研究提供一些借鉴。 展开更多
关键词 稳定碳同位素 植物水分利用效率 研究方法 生物因素 非生物因素
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^(13)C稳定同位素在陆地生态系统植物-微生物-土壤碳循环中的应用
6
作者 白雪娟 翟国庆 刘敬泽 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期175-190,共16页
绿色植物通过光合作用吸收大气中的CO_(2),是陆地生态系统的主要碳(C)源,量化光合C在植物-土壤系统间的分配,对于明确C的周转与存留、预测气候变化背景下植被和土壤C库潜力具有重要意义。^(13)C稳定同位素技术具有准确性和易操作性,在C... 绿色植物通过光合作用吸收大气中的CO_(2),是陆地生态系统的主要碳(C)源,量化光合C在植物-土壤系统间的分配,对于明确C的周转与存留、预测气候变化背景下植被和土壤C库潜力具有重要意义。^(13)C稳定同位素技术具有准确性和易操作性,在C循环研究中被广泛应用,为探究植物-土壤系统C分配、土壤微生物群落结构、C利用效率和土壤C矿化为CO_(2)通量变化等特性提供重要技术支撑。本研究首先介绍^(13)C稳定同位素的发展和标记方法,主要有^(13)C脉冲(单次与多次)标记、^(13)C连续标记、借助C_(4)土壤种植C_(3)植物确定^(13)C丰度以及不改变植被条件鉴定自然^(13)C丰度等。其次总结该技术在植物-微生物-土壤系统C循环中的应用:主要包括^(13)C同位素标记在植物-土壤系统C分配,^(13)C自然丰度技术在树木生长轮和植物群落水平C循环、土壤有机C形成与分解过程中的应用;在土壤微生物方面,概述^(13)C稳定同位素在磷脂脂肪酸、氨基糖、芯片-稳定同位素探针、纳米二次离子质谱同位素成像、荧光原位杂交-纳米二次离子质谱技术等微生物标志物上的应用。接着总结^(13)C稳定同位素方法的缺点,即^(13)C样品检测价格昂贵、由于^(13)C分馏作用影响^(13)C丰度检测不准确及^(13)C标记与微生物标志物技术结合对^(13)C标记丰度要求较高等。最后,对未来^(13)C同位素示踪技术研究提出展望:在理论上,需探究^(13)C标记底物在植物-土壤-微生物系统C分配、转化和固持的作用机制和影响机制,构建统计与验证模型;在应用上,应注重交叉学科的运用,将地理信息系统、遥感等地学技术与^(13)C稳定同位素相结合,从更广泛、更全面的角度推进陆地生态系统C循环研究。 展开更多
关键词 ^(13)C稳定同位素标记技术 陆地生态系统 碳循环 土壤有机碳 微生物标志物
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土壤有机碳同位素组成在农田生态系统碳循环中的应用进展 被引量：5
7
作者 李发东 栗照鑫 +5 位作者 乔云峰 刘山宝 田超 朱农 Hubert Hirwa Simon Measho 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期194-205,共12页
土壤有机碳是地球表层储量最高且储存周期最长的生态系统碳库之一。如何提高土壤有机碳稳定性和增强土壤固碳减排能力,是陆地生态系统碳管理可持续战略的关键科学问题。国际学术界一致认为农田生态系统在固碳方面的作用越来越明显,在实... 土壤有机碳是地球表层储量最高且储存周期最长的生态系统碳库之一。如何提高土壤有机碳稳定性和增强土壤固碳减排能力,是陆地生态系统碳管理可持续战略的关键科学问题。国际学术界一致认为农田生态系统在固碳方面的作用越来越明显,在实现碳中和的进程中发挥重要的作用。农田管理实践方式会扰动土壤碳循环过程,采取有效的管理方式会使其成为碳汇。目前,国内研究主要集中在耕作方式、施肥和灌溉水平、秸秆还田对农田生产力、碳固持速率、温室气体排放方面的影响,但就农田生态系统有机碳稳定性对不同农田管理方式的响应机制以及与土壤碳排放之间的关系认识尚未明确。^(13)C同位素技术是研究农田土壤碳循环过程的有力工具,通过测定土壤碳排放过程中不同有机碳组分的同位素丰度,能够精准区别土壤呼吸组分和来源,从而更好地揭示土壤有机碳稳定性对农田管理措施的响应机制,为增强土壤碳汇效应和农业可持续发展提供科学依据。以往的研究大多集中在模拟试验以及小范围、短时间监测,与实际差距较大,测量结果会高估或低估实际值。因此,在未来的农田土壤碳循环研究过程中要采取多点、长时间实时原位监测,并结合^(13)C同位素技术,实现土壤CO_(2)排放实时分解,达到揭示土壤有机碳稳定性机制的目的。 展开更多
关键词 土壤有机碳 ^(13)C同位素 农田生态系统 碳循环
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基于碳、氮稳定同位素特征的国产绿茶产地溯源研究
8
作者 李梦怡 陈坡 +4 位作者 王宏伟 罗娇依 孙姗姗 董喆 曹进 《食品安全质量检测学报》 CAS 2024年第24期132-138,共7页
目的研究我国多省出产绿茶碳、氮稳定同位素比率特征。优化基于稳定同位素比率差异的绿茶产地溯源模型。方法运用同位素质谱检测我国多省出产的169份代表性绿茶样本。采用方差分析比较各产地样本是否具有显著性差异。按7:3划分训练集和... 目的研究我国多省出产绿茶碳、氮稳定同位素比率特征。优化基于稳定同位素比率差异的绿茶产地溯源模型。方法运用同位素质谱检测我国多省出产的169份代表性绿茶样本。采用方差分析比较各产地样本是否具有显著性差异。按7:3划分训练集和测试集,使用训练集构建基于线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)、支持向量机(support vector machine,SVM)和K-最近邻算法(K-nearest neighbor algorithm,KNN)的产地溯源判别模型。采用K折交叉验证的方法进行模型内部验证,采用测试集进行模型外部验证。结果各地绿茶样品的碳、氮稳定同位素比率存在显著性差异。建立基于LDA、SVM、KNN的判别模型,对测试集预测的整体准确率分别为76.5%、86.3%和84.3%。非线性模型对此样本的总体判别效果优于线性模型。结论碳、氮稳定同位素比率特征结合非线性判别模型可以用于绿茶产地溯源。本研究为绿茶溯源及判别模型参数优化提供了一定的参考。 展开更多
关键词 碳、氮稳定同位素比率 绿茶 产区 溯源
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稳定同位素分析技术在农田生态系统土壤碳循环中的应用 被引量：26
9
作者 袁红朝 李春勇 +3 位作者 简燕 耿梅梅 许丽卫 王久荣 《同位素》 CAS 2014年第3期170-178,共9页
加强农田土壤碳动态变化过程和调控机制的认识,对于深入认识陆地生态系统碳循环过程和准确估算全球碳平衡有着重要意义。稳定碳同位素作为一种天然的示踪物,较放射性同位素具有安全、无污染、易控制的优点,在农田生态系统土壤碳循环研... 加强农田土壤碳动态变化过程和调控机制的认识,对于深入认识陆地生态系统碳循环过程和准确估算全球碳平衡有着重要意义。稳定碳同位素作为一种天然的示踪物,较放射性同位素具有安全、无污染、易控制的优点,在农田生态系统土壤碳循环研究中得到广泛应用。采用稳定碳同位素自然丰度法或示踪技术,研究农田生态系统大气-作物-土壤连续体中碳同位素变化规律,能够较真实地反映土壤有机碳的累积及其分解转化过程。本文概述了农田生态系统碳素循环诸过程中的13 C同位素分馏机制,稳定碳同位素质谱分析技术的基本原理与方法,以及近年稳定碳同位素自然丰度或示踪法在农田生态系统土壤碳循环研究中的一些应用实例,并针对当前研究存在的问题进行总结。 展开更多
关键词 稳定同位素技术 碳同位素 同位素分馏 碳循环 土壤有机质
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贵州喀斯特地区棕色石灰土与黄壤有机质剖面分布及稳定碳同位素组成差异 被引量：30
10
作者 朱书法 刘丛强 +2 位作者 陶发祥 王中良 朴河春 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期169-173,共5页
关键词 喀斯特地区 土壤有机质 稳定碳同位素
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施用秸秆对土壤有机碳组成和结构稳定性的影响 被引量：63
11
作者 李小刚 崔志军 王玲英 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期421-428,共8页
在室内条件下培养 6个月时随秸秆添加量的增加 ,土壤中总有机碳 (TOC)、焦磷酸钠提取有机碳 (SPPC)、水解碳水化合物 (HDC)、热水提取碳水化合物 (HWC)的含量和水稳性团聚体含量极显著增加 ,粘粒分散率除一个盐土土样外其余 3个土样显... 在室内条件下培养 6个月时随秸秆添加量的增加 ,土壤中总有机碳 (TOC)、焦磷酸钠提取有机碳 (SPPC)、水解碳水化合物 (HDC)、热水提取碳水化合物 (HWC)的含量和水稳性团聚体含量极显著增加 ,粘粒分散率除一个盐土土样外其余 3个土样显著降低。虽然玉米秆和小麦秆分别对TOC、SPPC、水稳性团聚体和粘粒分散性的影响之间没有显著差异 ,但是有小麦秆处理比玉米秆处理HDC和HWC含量高的趋势。TOC、SPPC、HDC和HWC分别与水稳性团聚体显著正相关 ,与粘粒分散率显著负相关 ,但总体而言 ,HWC与团聚体的稳定性更相关 ,HDC和粘粒的分散性更相关。 展开更多
关键词 秸秆 土壤有机碳组成 结构稳定性
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稳定^(13)C同位素示踪技术在农田土壤碳循环和团聚体固碳研究中的应用进展 被引量：25
12
作者 金鑫鑫 汪景宽 +6 位作者 孙良杰 王帅 裴久渤 安婷婷 丁凡 高晓丹 徐英德 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期217-224,共8页
农田土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分,其积累和分解直接影响陆地生态系统碳贮藏与全球碳平衡。土壤团聚体是土壤结构的物质基础和土壤肥力的重要载体,也是土壤有机碳的固定场所。稳定^(13)C同位素示踪技术是研究土壤碳动态变化... 农田土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分,其积累和分解直接影响陆地生态系统碳贮藏与全球碳平衡。土壤团聚体是土壤结构的物质基础和土壤肥力的重要载体,也是土壤有机碳的固定场所。稳定^(13)C同位素示踪技术是研究土壤碳动态变化的有效手段,能够揭示新输入碳在土壤及团聚体中赋存状态、周转过程以及微生物的调节机制。本文主要归纳与阐述了稳定^(13)C同位素示踪技术在农田土壤有机碳循环及土壤团聚体固碳机理方面的研究进展,提出^(13)C同位素示踪技术在未来土壤碳循环和固碳机制方面的主要研究方向。 展开更多
关键词 13C稳定同位素 有机碳 土壤团聚体 农田土壤
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土壤有机碳的稳定和形成:机制和模型 被引量：33
13
作者 周正虎 刘琳 侯磊 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期11-22,共12页
土壤有机碳对自然气候解决方案的贡献可以达到25%,提高土壤碳储量是实现“碳中和”的重要途径。合理的土壤有机碳管理和精准的模型预测依赖于对土壤碳循环过程的清晰认识。然而,土壤有机碳的长期保存机制、来源和环境调控作用还不清楚... 土壤有机碳对自然气候解决方案的贡献可以达到25%,提高土壤碳储量是实现“碳中和”的重要途径。合理的土壤有机碳管理和精准的模型预测依赖于对土壤碳循环过程的清晰认识。然而,土壤有机碳的长期保存机制、来源和环境调控作用还不清楚。本文系统评述了土壤有机碳稳定(生化难分解性、矿物保护和团聚体保护)和形成(腐质化、微生物效率−基质稳定框架和微生物碳泵理论)的前沿理论和机制,在此基础上分析了目前土壤碳循环模型的发展(Century模型、微生物模型和微生物−矿物模型),并提出了未来试验和模型研究中亟需解决的关键科学问题。 展开更多
关键词 土壤有机碳 有机碳稳定性 矿物结合有机碳 土壤碳循环模型 微生物碳泵 土壤微生物群落
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土壤有机碳库与土壤结构稳定性关系的研究进展 被引量：263
14
作者 彭新华 张斌 赵其国 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期618-623,共6页
土壤有机碳的形成抵押了二氧化碳的排放 ,也促进了土壤结构的形成并提高其稳定性。本文介绍土壤结构的层次性和稳定性 ,阐述不同土壤有机碳库影响土壤结构及其性质的作用机制 ,着重评述土壤活性碳库 ,颗粒有机物和可溶性有机物的数量及... 土壤有机碳的形成抵押了二氧化碳的排放 ,也促进了土壤结构的形成并提高其稳定性。本文介绍土壤结构的层次性和稳定性 ,阐述不同土壤有机碳库影响土壤结构及其性质的作用机制 ,着重评述土壤活性碳库 ,颗粒有机物和可溶性有机物的数量及质量对土壤结构的层次性及其稳定性的影响机制 ,并突出土壤有机物的疏水性对土壤结构及其性质的影响等方面的研究工作。今后应深入研究不同土地利用和土壤管理措施下土壤活性碳库组成与土壤结构稳定性的关系 ;定量描述不同土壤碳库和土壤结构稳定性的形成过程 ;重视研究土壤碳库、土壤稳定性和土壤回复力三者之间的关系 ;深入研究有机碳库的性质影响土壤水分湿润速率的机制 ;应用获得的土壤有机碳库和土壤结构稳定性的新知识 。 展开更多
关键词 土壤有机碳库 土壤结构 土壤稳定性 土壤团聚体 颗粒有机物 可溶性有机物 全球气候变化
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秸秆还田下氮肥水平对秸秆碳固定及土壤有机碳储量的影响
15
作者 孙旭超 张紫薇 +6 位作者 王若飞 冯成 曹凑贵 王浩 杨青华 张学林 胡权义 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1556-1565,共10页
土壤有机碳(SOC)库在养分循环和缓解全球温室效应方面起重要作用。为了探究氮肥对秸秆碳在土壤中的转化以及SOC库的影响,本研究采用盆栽试验,向不同施氮水平[0 kg(N)∙hm^(-2)(N0)、120 kg(N)∙hm^(-2)(N120)、240 kg(N)∙hm^(-2)(N240)、3... 土壤有机碳(SOC)库在养分循环和缓解全球温室效应方面起重要作用。为了探究氮肥对秸秆碳在土壤中的转化以及SOC库的影响,本研究采用盆栽试验,向不同施氮水平[0 kg(N)∙hm^(-2)(N0)、120 kg(N)∙hm^(-2)(N120)、240 kg(N)∙hm^(-2)(N240)、360 kg(N)∙hm^(-2)(N360)]的稻田土壤中添加^(13)C标记的小麦秸秆,在水稻成熟后采集土样测定不同碳组分含量以及δ^(13)C值,并分析土壤微生物群落组成。研究结果显示,与N0处理相比,N240和N360处理中SOC显著提高7.8%和7.4%,全氮显著提高37.2%和34.3%,溶解性有机碳显著提高33.7%和48.6%,微生物量碳显著提高97.9%和89.6%;但土壤碳氮比显著降低21.6%和20.0%。相比N0处理,N120处理的SOC、全氮、碳氮比和溶解性有机碳并没有显著差异,但显著提高微生物量碳的含量。此外,秸秆还田条件下施用氮肥使细菌含量显著提高24.7%~55.4%,真菌含量显著提高18.3%~30.2%,总磷脂脂肪酸含量显著提高18.1%~45.2%。施用氮肥提高>2000μm和250~2000μm团聚体的占比以及游离态颗粒有机碳(fPOC)和微团聚内颗粒有机碳(iPOC)组分的有机碳储量,同时分别显著增加了fPOC和iPOC组分中δ^(13)C值128.3%~194.8%和105.6%~216.9%。但是在高氮(N360)处理下,除fPOC组分外,其他各有机碳组分储量未持续增加。结构方程表明,施用氮肥可通过增加溶解性有机碳含量,增加土壤中fPOC组分中有机碳储量,或者促进微生物群落活性增加iPOC组分中有机碳储量来提高SOC含量。本研究结果表明,秸秆还田条件下施用适量氮肥能够促进秸秆碳在土壤中的固定并且增加SOC含量。 展开更多
关键词 秸秆还田 施氮量 土壤有机碳 溶解性有机碳 稳定同位素标记 土壤微生物 秸秆碳
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稳定碳同位素技术在土壤根际激发效应研究中的应用 被引量：9
16
作者 袁红朝 王久荣 +4 位作者 刘守龙 祝贞科 葛体达 陈珊 吴金水 《同位素》 CAS 2018年第1期57-63,共7页
根际激发效应促进了碳氮元素在生态系统植物-土壤-微生物间的流转,维持着生态系统各组分间的养分平衡,并在土壤有机碳动态和稳定性方面起着重要的作用。稳定碳同位素作为一种天然的示踪剂,随着同位素分析技术的发展和完善,在土壤碳循环... 根际激发效应促进了碳氮元素在生态系统植物-土壤-微生物间的流转,维持着生态系统各组分间的养分平衡,并在土壤有机碳动态和稳定性方面起着重要的作用。稳定碳同位素作为一种天然的示踪剂,随着同位素分析技术的发展和完善,在土壤碳循环研究中得到广泛应用。采用稳定同位素示踪技术,能够有效量化植物对土壤有机质分解激发效应的方向和强度,揭示土壤根际激发效应的发生机制。本文对稳定同位素技术在根际激发效应的强度、影响因素和发生机制方面的应用进行阐述,并对稳定同位素技术在根际激发效应中的研究应用进行了展望。 展开更多
关键词 稳定碳同位素 激发效应 土壤有机质 根际微生物 发生机制
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克氏原螯虾碳、氮稳定同位素周转与分馏特征研究
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作者 陈晓龙 胡乐 +4 位作者 熊飞 喻记新 翟东东 刘红艳 陈元元 《淡水渔业》 CSCD 北大核心 2024年第5期92-99,共8页
为了解稳定同位素在克氏原螯虾(Procambarus clarkii)体内的周转与分馏特征,通过室内控制实验,研究了两种不同规格(虾种、成虾)克氏原螯虾在不同投饲条件下(饲料、鱼糜)的碳、氮稳定同位素周转半衰期和肌肉组织判别系数。结果表明,饲料... 为了解稳定同位素在克氏原螯虾(Procambarus clarkii)体内的周转与分馏特征,通过室内控制实验,研究了两种不同规格(虾种、成虾)克氏原螯虾在不同投饲条件下(饲料、鱼糜)的碳、氮稳定同位素周转半衰期和肌肉组织判别系数。结果表明,饲料组和鱼糜组虾种的生长系数分别为(0.0085±0.0007)d^(-1)、(0.0079±0.0012)d^(-1),成虾的生长系数分别为(0.0013±0.0001)d^(-1)、(0.0009±0.0004)d^(-1),不同投饲条件下克氏原螯虾生长系数差异不显著。虾种的相对增长率(1.60、1.57)大于成虾(1.08、1.05),不同投饲条件下克氏原螯虾相对增长率差异不大。相对于饲料组,鱼糜组虾种碳稳定同位素比值(δ^(13) C)在第7天出现显著差异,在28 d至56 d趋于稳定;成虾组δ^(13) C值在第14 d出现显著差异,在28 d至56 d趋于稳定;虾种和成虾氮稳定同位素比值(δ^(15) N)均在第14 d出现显著差异,在28 d至56 d趋于稳定。虾种碳稳定同位素周转速率(0.0208±0.0040)d^(-1)大于成虾(0.0184±0.0020)d^(-1)。虾种和成虾的碳同位素判别系数分别为0.89‰±0.15‰、1.06‰±0.16‰,氮同位素判别系数分别为3.42‰±0.08‰、3.63‰±0.13‰,虾种的碳同位素判别系数、氮同位素判别系数均小于成虾。研究结果可为应用碳、氮稳定同位素技术开展克氏原螯虾食性研究提供基础参数,提高食源分析的准确性。 展开更多
关键词 克氏原螯虾(Procambarus clarkii) 碳周转速率 稳定同位素判别系数 碳稳定同位素比值 氮稳定同位素比值
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河流溶解无机碳稳定碳同位素示踪技术及其在中国河流碳循环研究中的应用
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作者 武恩鹏 孙会国 +1 位作者 刘文景 徐志方 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第4期9-18,共10页
河流溶解无机碳(DIC)是全球碳循环中的重要组成部分,稳定碳同位素(δ^(13)C_(DIC))已被广泛用于辨识流域内碳的来源和迁移转化过程。通过综合现有文献,系统梳理河流δ^(13)C_(DIC)的影响因素和变化机理,论证了该指标能够真实、敏感反映... 河流溶解无机碳(DIC)是全球碳循环中的重要组成部分,稳定碳同位素(δ^(13)C_(DIC))已被广泛用于辨识流域内碳的来源和迁移转化过程。通过综合现有文献,系统梳理河流δ^(13)C_(DIC)的影响因素和变化机理,论证了该指标能够真实、敏感反映流域环境特征及各种地表过程,可用于重建流域碳循环体系中的生物地球化学过程。由于河流碳来源及迁移转化过程的复杂性,关于河流δ^(13)C_(DIC)的影响机理仍有较多细节尚未探明。通过收集和分析中国主要河流的δ^(13)C_(DIC)数据发现,在全国尺度上我国河流δ^(13)C_(DIC)呈现出“西高东低”的变化格局,基本反映了我国地质、气候及生态环境的空间分布特征。青藏高原地区河流δ^(13)C_(DIC)整体上比其他地区明显偏高,关于这一现象的形成机制还有待进一步研究。未来可将δ^(13)C与放射性碳同位素(Δ^(14)C)联用并加强水体DIC稳定碳同位素分馏方面的基础理论研究,以期进一步完善和提升河流DIC同位素示踪理论及其在揭示碳循环过程和机理方面的应用。 展开更多
关键词 河流溶解无机碳 稳定碳同位素 流域过程 人类活动 中国河流
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阿尔泰山区土壤有机碳氧化稳定性的初步比较分析 被引量：15
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作者 徐华君 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2007年第6期28-30,共3页
以阿尔泰山区土壤为研究基础,初步比较分析了山地土壤有机碳的氧化稳定性,及垂直变化规律,认为土壤的Kos值具有一定的垂直地带性;并认为在今后的土地开发利用中,应遵从其规律,做到合理地利用土地资源。
关键词 土壤有机碳 氧化稳定性 Kos值 垂直地带性
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“微生物碳泵”作用下的土壤有机碳稳定性及其吸附特性研究进展 被引量：1
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作者 李芳芳 李中文 +3 位作者 李宇轩 代然 周丹丹 杨时玲 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1155-1163,共9页
土壤有机质,特别是其相对稳定的组分,是控制污染物尤其是有机污染物吸附稳定的关键因素。微生物介导下的有机质再合成产物,即“微生物碳泵”作用下的有机碳,对稳定性碳库有重要贡献,其打破了以植物衍生物碳复杂分子结构为主导的稳定性... 土壤有机质,特别是其相对稳定的组分,是控制污染物尤其是有机污染物吸附稳定的关键因素。微生物介导下的有机质再合成产物,即“微生物碳泵”作用下的有机碳,对稳定性碳库有重要贡献,其打破了以植物衍生物碳复杂分子结构为主导的稳定性碳库的传统观点。因此,理解“微生物碳泵”作用下,有机碳稳定性机制及其与污染物的相互作用成为环境地学研究的新挑战。本文综述了不同微生物群落组成和无机矿物组分作用下,微生物来源的有机碳组成和性质及其稳定性研究;并重点强调“微生物碳泵”作用下,稳定性有机碳与污染物相互作用的研究进展。最后,展望了“微生物碳泵”作用下稳定性有机碳的未来研究方向,以期为提升土壤固碳能力、实现“固碳减排”举措、帮助土壤污染修复治理提供新思路。 展开更多
关键词 微生物碳泵 土壤有机碳 稳定性 污染物
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