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应用13C核磁共振技术研究土壤有机质化学结构进展
被引量：
55
1
作者
李娜
盛明
+1 位作者
尤孟阳
韩晓增
《土壤学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期796-812,共17页
土壤有机质化学结构对准确评价土壤有机质的稳定性及其在土壤中的功能具有重要意义。土壤有机质化学结构的研究方法中,固态13C核磁共振波谱技术(Solid-state 13C-NMR spectroscopy)具有独特优势,对土壤有机质化学结构的解析更贴近真实状...
土壤有机质化学结构对准确评价土壤有机质的稳定性及其在土壤中的功能具有重要意义。土壤有机质化学结构的研究方法中,固态13C核磁共振波谱技术(Solid-state 13C-NMR spectroscopy)具有独特优势,对土壤有机质化学结构的解析更贴近真实状态,近年来已取得诸多新进展和新突破。综述了近年来应用13C-NMR测定土壤全土、团聚体和密度组分、腐殖质组分的有机碳化学结构特征,分析了影响化学结构变化的因素。不同气候条件、植被类型、土地利用管理方式、土壤类型、土壤有机碳含量的全土中有机碳化学结构比较相似,均表现为烷氧碳比例最高,其次为烷基碳和芳香碳,羧基羰基碳比例最低。土壤有机碳主要来源于外源植物残体,植物残体化学结构的相似性可能是导致土壤有机碳化学结构相似的主要原因,环境条件、土壤自身属性和微生物活性的差异使土壤有机碳化学结构产生微小差异。土壤颗粒及化学组分间的有机碳分子结构差异较大,大颗粒有机碳中烷氧碳比例最高,小粒径及与矿物颗粒结合的有机碳中烷基碳和羧基羰基碳比例更高,粉黏粒和腐殖酸组分的有机碳化学结构在土壤类型间差异较大。今后的研究重点应更多地关注土壤有机质来源的定量化分析、土壤微生物对土壤有机碳组分和结构稳定性的贡献及调控机制、土壤有机碳稳定性的生物物理化学保护机制、空间大尺度环境因子/土壤生态过程与微观尺度的有机碳化学分子结构的耦合作用机制、跨学科的多种土壤有机碳化学分子结构测定辨识技术等方面的研究。
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关键词
土壤有机质
13c核磁共振技术
化学官能团
密度组分
腐殖物质
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职称材料
水生浮游植物有机质的组成、结构和生烃特征
2
作者
孔祥兰
杨余
冉勇
《地球化学》
北大核心
2025年第3期417-425,共9页
面对化石能源的日益枯竭及化石能源引起的环境污染问题,探索新的环境友好型以及可持续的能源十分必要。本文对野外采集的2种水生浮游植物(浮萍和刚毛藻)进行索氏抽提和酸碱水解处理,将原始样品(OS)分离成去游离脂(LPF)级分和难降解有机...
面对化石能源的日益枯竭及化石能源引起的环境污染问题,探索新的环境友好型以及可持续的能源十分必要。本文对野外采集的2种水生浮游植物(浮萍和刚毛藻)进行索氏抽提和酸碱水解处理,将原始样品(OS)分离成去游离脂(LPF)级分和难降解有机质(NHOM)级分,采用元素分析仪、Rock-Eval热解仪和固态^(13)C核磁共振(NMR)技术进行表征,并通过封闭热解实验研究NHOM级分的生烃特征。结果表明:①NHOM级分具有高C含量和低N、O含量,其结构类似于孢粉素;②刚毛藻NHOM级分比浮萍NHOM级分有更高的H/C原子比、氢指数(HI)、质量指数(QI)、脂肪性和生烃潜力;③封闭热解实验中,浮萍和刚毛藻NHOM级分的产油率和生烃转化率分别为17.7%~20.6%和18.0%~24.5%,表明浮萍和刚毛藻在生物质能的开发中具有一定价值。
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关键词
水生植物
有机质
固态^(
13
)
c
核磁共振
技术
生烃特征
生物质能
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职称材料
灌丛化对干旱区草地土壤有机碳化学结构和热稳定性的影响
被引量：
5
3
作者
张宇
刘耘华
+2 位作者
滕俐闯
白崇皓
盛建东
《土壤》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1138-1148,共11页
在典型的干旱区新疆,选取沿海拔分布的4类草地,使用固态13C核磁共振技术与热分析技术研究了灌丛化对草地土壤有机碳(SOC)化学结构和热稳定性的影响。结果表明:灌丛间的芳香碳比例沿海拔从温性荒漠到山地草甸逐渐降低。在温性荒漠、温性...
在典型的干旱区新疆,选取沿海拔分布的4类草地,使用固态13C核磁共振技术与热分析技术研究了灌丛化对草地土壤有机碳(SOC)化学结构和热稳定性的影响。结果表明:灌丛间的芳香碳比例沿海拔从温性荒漠到山地草甸逐渐降低。在温性荒漠、温性草原化荒漠、温性荒漠草原和山地草甸,灌丛下烷基碳/烷氧碳的比值相对于灌丛间分别增加了0.10、0.09、0.03、0.21。低海拔的温性荒漠和温性草原化荒漠的热易分解SOC质量(较低温度下分解的SOC)与SOC总质量的比值(%Exo1)、SOC分解一半时的温度(TG-T50)和SOC在能量释放一半时对应的温度(DSC-T50)显著低于高海拔的温性荒漠草原和山地草甸。在草原化荒漠、荒漠草原和山地草甸中,灌丛下的%Exo1和DSC-T50均高于灌丛间,而TG-T50低于灌丛间。在温性荒漠,从灌丛间到灌丛下,低温时SOC燃烧释放出的能量占总燃烧能量(Q)的比例减小,而高温时SOC燃烧释放出的能量增加。本研究结果表明灌丛化增加了干旱区SOC化学结构的稳定性和热稳定性。
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关键词
干旱区
草地
海拔
灌丛化
有机碳的稳定性
固态
13c核磁共振技术
热分析
技术
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职称材料
题名
应用13C核磁共振技术研究土壤有机质化学结构进展
被引量：
55
1
作者
李娜
盛明
尤孟阳
韩晓增
机构
中国科学院东北地理与农业生态研究所
中国科学院大学
出处
《土壤学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期796-812,共17页
基金
国家重点研发计划项目（2016YFD0300802-01）
中国科学院前沿科学研究重点计划项目（QYZDB-SSW-SYS022）、中国科学院青年创新促进会项目（2016211）和中国科学院东北地理与农业生态研究所优秀青年人才项目资助~~
文摘
土壤有机质化学结构对准确评价土壤有机质的稳定性及其在土壤中的功能具有重要意义。土壤有机质化学结构的研究方法中,固态13C核磁共振波谱技术(Solid-state 13C-NMR spectroscopy)具有独特优势,对土壤有机质化学结构的解析更贴近真实状态,近年来已取得诸多新进展和新突破。综述了近年来应用13C-NMR测定土壤全土、团聚体和密度组分、腐殖质组分的有机碳化学结构特征,分析了影响化学结构变化的因素。不同气候条件、植被类型、土地利用管理方式、土壤类型、土壤有机碳含量的全土中有机碳化学结构比较相似,均表现为烷氧碳比例最高,其次为烷基碳和芳香碳,羧基羰基碳比例最低。土壤有机碳主要来源于外源植物残体,植物残体化学结构的相似性可能是导致土壤有机碳化学结构相似的主要原因,环境条件、土壤自身属性和微生物活性的差异使土壤有机碳化学结构产生微小差异。土壤颗粒及化学组分间的有机碳分子结构差异较大,大颗粒有机碳中烷氧碳比例最高,小粒径及与矿物颗粒结合的有机碳中烷基碳和羧基羰基碳比例更高,粉黏粒和腐殖酸组分的有机碳化学结构在土壤类型间差异较大。今后的研究重点应更多地关注土壤有机质来源的定量化分析、土壤微生物对土壤有机碳组分和结构稳定性的贡献及调控机制、土壤有机碳稳定性的生物物理化学保护机制、空间大尺度环境因子/土壤生态过程与微观尺度的有机碳化学分子结构的耦合作用机制、跨学科的多种土壤有机碳化学分子结构测定辨识技术等方面的研究。
关键词
土壤有机质
13c核磁共振技术
化学官能团
密度组分
腐殖物质
Keywords
Soil organi
c
matter
13
c
-NMR
c
hemi
c
al fun
c
tion groups
Density fra
c
tions
Humi
c
substan
c
es
分类号
S151.3 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
水生浮游植物有机质的组成、结构和生烃特征
2
作者
孔祥兰
杨余
冉勇
机构
中国科学院广州地球化学研究所
中国科学院深地科学卓越创新中心
中国科学院大学
出处
《地球化学》
北大核心
2025年第3期417-425,共9页
基金
国家自然科学基金项目(42177399)资助。
文摘
面对化石能源的日益枯竭及化石能源引起的环境污染问题,探索新的环境友好型以及可持续的能源十分必要。本文对野外采集的2种水生浮游植物(浮萍和刚毛藻)进行索氏抽提和酸碱水解处理,将原始样品(OS)分离成去游离脂(LPF)级分和难降解有机质(NHOM)级分,采用元素分析仪、Rock-Eval热解仪和固态^(13)C核磁共振(NMR)技术进行表征,并通过封闭热解实验研究NHOM级分的生烃特征。结果表明:①NHOM级分具有高C含量和低N、O含量,其结构类似于孢粉素;②刚毛藻NHOM级分比浮萍NHOM级分有更高的H/C原子比、氢指数(HI)、质量指数(QI)、脂肪性和生烃潜力;③封闭热解实验中,浮萍和刚毛藻NHOM级分的产油率和生烃转化率分别为17.7%~20.6%和18.0%~24.5%,表明浮萍和刚毛藻在生物质能的开发中具有一定价值。
关键词
水生植物
有机质
固态^(
13
)
c
核磁共振
技术
生烃特征
生物质能
Keywords
aquati
c
phytoplankton
organi
c
matter
solid-state^(
13
)
c
nu
c
lear magneti
c
resonan
c
e
hydro
c
arbon generation
c
hara
c
teristi
c
s
biomass energy
分类号
P593 [天文地球—地球化学]
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职称材料
题名
灌丛化对干旱区草地土壤有机碳化学结构和热稳定性的影响
被引量：
5
3
作者
张宇
刘耘华
滕俐闯
白崇皓
盛建东
机构
新疆土壤与植物生态过程重点实验室
出处
《土壤》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期1138-1148,共11页
基金
新疆土壤与植物生态过程重点实验室开放课题(2020D04004)资助。
文摘
在典型的干旱区新疆,选取沿海拔分布的4类草地,使用固态13C核磁共振技术与热分析技术研究了灌丛化对草地土壤有机碳(SOC)化学结构和热稳定性的影响。结果表明:灌丛间的芳香碳比例沿海拔从温性荒漠到山地草甸逐渐降低。在温性荒漠、温性草原化荒漠、温性荒漠草原和山地草甸,灌丛下烷基碳/烷氧碳的比值相对于灌丛间分别增加了0.10、0.09、0.03、0.21。低海拔的温性荒漠和温性草原化荒漠的热易分解SOC质量(较低温度下分解的SOC)与SOC总质量的比值(%Exo1)、SOC分解一半时的温度(TG-T50)和SOC在能量释放一半时对应的温度(DSC-T50)显著低于高海拔的温性荒漠草原和山地草甸。在草原化荒漠、荒漠草原和山地草甸中,灌丛下的%Exo1和DSC-T50均高于灌丛间,而TG-T50低于灌丛间。在温性荒漠,从灌丛间到灌丛下,低温时SOC燃烧释放出的能量占总燃烧能量(Q)的比例减小,而高温时SOC燃烧释放出的能量增加。本研究结果表明灌丛化增加了干旱区SOC化学结构的稳定性和热稳定性。
关键词
干旱区
草地
海拔
灌丛化
有机碳的稳定性
固态
13c核磁共振技术
热分析
技术
Keywords
Arid areas
grassland
Altitude
Shrubbery
Organi
c
c
arbon stability
Solid state
13
c
NMR te
c
hnology
Thermal analysis te
c
hnology
分类号
S153.621 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
应用13C核磁共振技术研究土壤有机质化学结构进展
李娜
盛明
尤孟阳
韩晓增
《土壤学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
55
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职称材料
2
水生浮游植物有机质的组成、结构和生烃特征
孔祥兰
杨余
冉勇
《地球化学》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
灌丛化对干旱区草地土壤有机碳化学结构和热稳定性的影响
张宇
刘耘华
滕俐闯
白崇皓
盛建东
《土壤》
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
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职称材料
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