分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科 提交时间： 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 土壤碳周转是大气圈、生物圈与岩石圈之间碳迁移转化的重要过程，其微小变化将影响大气CO2浓度，改变植物地上与地下部分碳的动态与分配。目前稳定碳同位素技术广泛应用于不同时间尺度与空间尺度碳素生物地球化学循环研究，但缺乏针对稳定碳同位素技术应用于土壤有机碳研究的概述。本文在对当前利用稳定碳同位素技术研究土壤碳起源、动态变化以及周转等资料整理的基础上，简要总结陆地生态系统植物叶片-凋落物-土壤连续体、叶片-土壤连续体和土壤中稳定碳同位素（δ13C）变化规律。重点介绍了土壤碳素循环的主要影响因素及其适应规律，同时对比13C自然与13C人工标记法的异同，指出利用稳定碳同位素方法研究土壤碳动态过程中应加强的方面和未来的重点研究方向及趋势。明确上述过程及机制可为预测生态系统的源/汇效应奠定基础，加强对陆地生态系统碳循环定量研究，将对土壤碳源/汇潜力的了解和土壤有机碳周转机理的深入了解有所裨益。
分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2021-04-29 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 为探讨会仙喀斯特湿地不同生长环境下植物叶片碳（C）、氮（N）、磷（P）、稳定碳同位素（δ13C） 特征及其生态学指示意义，以挺水植物芦苇、浮水植物水葫芦和沉水植物金鱼藻为研究对象，分析了 3 种 典型不同生活型植物叶片的δ13 C 特征及种间和微生境的差异，并基于植物碳同位素与碳酸酐酶显著正相关 的二端元模型，估算了植物利用光合作用固定的碳酸氢根离子（HCO3 －）的碳量。结果表明：3 种植物叶 片δ13C 的变化范围为-28.47‰～-21.69‰，平均值为-24.83‰，不同生活型植物间δ13C 存在差异，金鱼藻＞ 水葫芦＞芦苇。植物δ13C 值与叶片 C、N 和 P 元素含量间呈显著正相关，与 C/N、C/P 和 N/P 呈显著负相 关关系，与底泥的有机质、速效氮、总氮、速效磷和总磷含量呈显著正相关。会仙喀斯特湿地 3 种不同生 活型植物叶片 N/P 平均值为 10.34，表现出植物受 N、P 共同影响的特征。δ13C 的变化特征，指示了 3 种 水生植物可能通过增加磷利用效率来促进低水分利用率环境下的碳的合成，通过提高植物水分利用效率的 策略来代偿较低的氮素利用效率。芦苇光合作用固定 HCO3 －碳量为 159.60 t·a-1·km-2，水葫芦为 10.80 t·a-1·km-2，金鱼藻为 9.24 t·a-1·km-2，平均值为 59.88 t·a-1·km-2。会仙喀斯特湿地植物的不同生活型、光合作 用途径和生长微环境，是影响叶片δ13C 变化的主要因素。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2023-08-07
摘要： 有机碳埋藏作用是碳循环过程的重要环节，但迄今关于珊瑚礁沉积物中有机碳的研究却很少，影响着对珊瑚礁碳循环的准确评估。本文以南海西沙群岛永乐环礁礁外坡的现代表层沉积物为材料，分析了其总有机碳(total organic carbon, TOC)含量、总氮(total nitrogen, TN)含量、有机碳同位素(13C)值以及沉积物粒度、叶绿素含量等指标。永乐环礁礁外坡的生态状况相对较好，具有代表健康珊瑚礁生态系统沉积物中有机碳特征的潜力。结果表明：1）永乐环礁礁外坡沉积物中的TOC含量在0.71~1.66mgg-1之间，平均为1.230.31mgg-1；TN含量在0.12~0.28mgg-1之间，平均为0.200.05mgg-1。2）C/N比值在6.16~7.59之间，平均为6.750.34；13C值在-17.49~-15.85之间，平均为-16.610.49，表明沉积物中的有机碳以海洋自生来源为主，且主要来自底栖植物。3）有机碳含量与水深负相关，与叶绿素a含量和脱镁叶绿素含量正相关，表明底栖植物控制的初级生产力是礁外坡有机碳含量的主要来源。结合该区表层沉积物近3500年的平均沉积速率(1.27mma-1)，推测永乐环礁礁外坡有机碳埋藏通量介于1.12~2.61gm-2a-1之间，平均为1.930.49gm-2a-1。本研究为评估南海珊瑚礁对碳循环的贡献提供了新的信息。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 采用树木年轮和稳定同位素技术，分析了 2000—2015 年生态输水对塔里木河下游胡杨树 木轮宽指数和树轮稳定碳同位素比率（δ13C）的影响，探讨了生态输水与胡杨生长的关系。研究结 果表明：（1）胡杨生长与生态输水量有着密切关系。受生态输水影响，塔里木河下游上段英苏断面 胡杨轮宽指数和树轮δ13C 经历了 3 个阶段：在最初前 4 a（2000—2003 年）的输水过程中，胡杨生长 响应十分敏感，胡杨轮宽指数和树轮δ13C 呈增加趋势，其平均值分别为 1.52 和-26.70‰；但在 2004—2009 年，随着生态输水量的逐渐减少，胡杨轮宽指数和树轮δ13C 逐渐下降，分别较 2000—2003 年平均减少了 28.83%和 2.41%；当 2010—2015 年生态输水重新稳定后，胡杨轮宽指数和树轮δ13C 也逐渐增加并趋于稳定。（2）输水时间与胡杨生长有着密切关系。胡杨生长与生长年（前一年 9 月— 当年 8 月）、生长季（4—8 月）和前一生长年（前一年 4 月—当年 3 月）生态输水相关性最高，与自然年（1—12 月）生态输水相关性不显著。其中，2008 年自然年（1—12 月）没有下泄生态水，2009 年（1— 12 月）虽然有输水，但因 2009 年生长季、生长年和前一生长年均没有生态水补给，导致胡杨轮宽指数和树轮δ13C 在 2009 年降至 2000—2015 年的最低值，分别为 0.76 和-27.50‰，较 2003 年分别降低 了 61.18%和 3.14%。（3）根据研究结果，推导出生态输水促进胡杨生长的作用机理：塔里木河下游的生态输水有效抬升了地下水位，改善了胡杨生长的水分环境，提升了胡杨水分利用效率，从而增加光合累积产物，最终促进了树木的生长。但生态输水对地下水埋深、胡杨生长的影响具有滞后 效应，滞后时间约为 1 a。为维持荒漠河岸林的有效恢复与重建，建议塔里木河下游生态输水最好在植物生长季实施。
分类： 统计学 >> 社会统计学 提交时间： 2024-03-27 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 我国作为碳排放大国，面临着碳达峰、碳中和（以下简称“双碳”） 目标任务和国际碳减排压力。因 此，准确的碳排放数据对于评估“双碳”目标和国际履约非常重要。联合国政府间气候变化专门委员会 （IPCC） 报告推荐将二氧化碳（CO2） 观测与大气反演结合来“自上而下”地校验“自下而上”的碳排放清 单，并指出加入大气14CO2观测可以更准确地校验碳排放清单。放射性碳同位素（14C） 是化石源CO2最准确 的示踪剂，已被国际社会广泛推荐用于碳排放评估。文章基于大气14CO2观测的国际发展趋势和国内的紧迫 状况，建议加大支持力度，建立大气14CO2观测网络；开展培训，统一相关标准，积极参与国际交流；尽快 开展14CO2观测与大气反演相结合的研究。以此使我国的碳排放研究水平与国际接轨，并提高碳排放数据的 可靠性，进而服务国家的“双碳”目标和气候外交谈判。
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