太白山，坐落于陜西寶雞，是我國著名的秦嶺山脈的主峰，也是我國大陸東部的第一高峰。高達(dá)3767.2米的海拔，巨大的高山落差，明顯的氣候差異——自然的賦予讓太白山形成了獨(dú)特的垂直景觀。隨著海拔的變化，太白山容納了種類多樣的叢林、珍禽異獸、冰川奇石等豐富的自然景觀。不僅吸引了各地游客前來觀光，更有佳句“山腳盛夏山嶺春，山麓艷秋山頂寒，赤壁黃綠白蘭紫，春夏秋冬難分辯?！睆V為流傳。當(dāng)然，巨大的氣候差異和垂直景觀的形成，帶來的不僅僅是特色的旅游資源，更為專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的研究提供了豐富的樣本。依托太白山的天然差異，中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所進(jìn)行了同位素相關(guān)的調(diào)查研究。葉水氫和氧同位素的控制：跨季節(jié)和海拔的區(qū)域調(diào)查葉片水中穩(wěn)定的氧（δ18O）和氫 （δ2H）同位素充當(dāng)連接水文氣候與植物來源有機(jī)物的橋梁，然而，目前尚不清楚水源（枝條水、土壤水和降水）或氣象參數(shù)（溫度、相對濕度和降水）是否對其控制。基于此，來自中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所的研究團(tuán)隊(duì)調(diào)查了太白山（33.96° N，107.77° E，海拔3767m）海拔梯度δ18Oleaf和δ2Hleaf、潛在水源同位素（LI-2100 Pro全自動(dòng)真空冷凝抽提系統(tǒng)，北京理加聯(lián)合科技有限公司+Picarro L2130-i水同位素分析儀）和氣象參數(shù)的季節(jié)特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，葉片水氫和氧同位素對氣象參數(shù)（降雨、溫度和RH）和源水（木質(zhì)水、降雨）氫和...
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黃土高原“這片廣袤的土地已經(jīng)被水流剝蝕得溝壑縱橫、支離破碎、四分五裂，像老年人的一張粗糙的臉。”這是已故作家路遙在《平凡的世界》里對黃土高原的描述，也是三、四十年前黃土高原生態(tài)環(huán)境的真實(shí)寫照，水土流失嚴(yán)重，荒涼貧瘠。如今經(jīng)過前輩們的不懈努力，這片土地上發(fā)生了翻天覆地的變化，植被恢復(fù)與人工造林成果顯著，生態(tài)環(huán)境大幅改善?，F(xiàn)在的黃土高原“植被”與“水”已經(jīng)成為這片土地上綁定的話題。生態(tài)改善的同時(shí)，人們對于此的研究也在不斷深入。關(guān)于植被在這片土地的恢復(fù)過程中，如何影響到生態(tài)水文的變化？今天來了解一篇中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所研究團(tuán)隊(duì)的相關(guān)論文。中國黃土高原天然草地和人工林地小流域生態(tài)水文分離——一年周期穩(wěn)定同位素觀測的證據(jù)陸地生態(tài)水文是地球水文循環(huán)的重要組成部分，對于其功能和相關(guān)服務(wù)的理解至關(guān)重要。土壤可調(diào)節(jié)局部到全球范圍的生態(tài)水文過程。植物作為生態(tài)水文重要組成部分，在生態(tài)系統(tǒng)貢獻(xiàn)了50%-90%的蒸散量。因此，研究植物和周圍土壤之間水的相互作用對于深入理解生態(tài)水文過程至關(guān)重要。生態(tài)水文分離假說是同位素生態(tài)水文關(guān)注的熱點(diǎn)問題，它涉及到兩個(gè)水世界。已有許多研究在不同氣候帶進(jìn)行了生態(tài)水文分離調(diào)查。黃土高原一直進(jìn)行人工林和自然恢復(fù)，顯著改變了土壤性質(zhì)、植被群落、微生物群落和生態(tài)水文過程，然而植被恢復(fù)如何影響生態(tài)水文過程仍不清楚?；诖?，來自中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所的研究團(tuán)隊(duì)對甘肅省慶陽市南小河溝...
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水溶性有機(jī)物（WSOC）以氣體和顆粒物的形式大量存在于大氣中，在大氣水反應(yīng)和云凝結(jié)核（CCN）形成中發(fā)揮著重要的作用，對全球和區(qū)域氣候變化有著重要影響。此外，某些WSOC是有毒的，它會(huì)影響人類健康。WSOC可從源中直接排放或從氣態(tài)和顆粒有機(jī)質(zhì)（OM）的光氧化中二次產(chǎn)生。目前，只進(jìn)行了有限的測量來理解WSOC劃分機(jī)制。結(jié)果表明，氣體-顆粒物相劃分取決于很多因素，例如氣象參數(shù)、氣體物質(zhì)組成和凝結(jié)相性質(zhì)。將氣相WSOC（WSOCg）分配到氣溶膠相（WSOCp）是大氣二次有機(jī)氣溶膠的主要形成路徑。然而，WSOC劃分過程的基本機(jī)制尚不清楚?；诖耍诒疚闹?，來自華東師范大學(xué)、上海市環(huán)境科學(xué)研究院和上海市環(huán)境監(jiān)測中心的研究團(tuán)隊(duì)于2019年冬季在長江三角洲河口濕地生態(tài)系統(tǒng)野外科學(xué)觀測站（31°44′N，121°13′E）同時(shí)測量了氣體和顆粒物，包括NH3（Picarro G2103），有機(jī)酸（草酸、甲酸和乙酸）、無機(jī)離子（陽離子：Na+，NH4+，K+，Ca2+和Mg2+；陰離子：SO42?，NO3?和Cl?）和WSOC。為了全面理解WSOCp形成機(jī)制，作者還測量了300-550 nm WSOCp的光學(xué)吸收，同時(shí)測量了PM2.5并調(diào)查了氣體-氣溶膠相劃分的影響因素以全面理解中國大氣，尤其是嚴(yán)重冬季霧霾區(qū)的有機(jī)氣溶膠行為?！窘Y(jié)果】研究區(qū)主要污染物的時(shí)間變化。ALWC和pH對WS...
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中國是最大的溫室蔬菜生產(chǎn)國，約占世界生產(chǎn)面積的83%。由于全年生產(chǎn)和大量施肥，溫室蔬菜產(chǎn)量高，但也導(dǎo)致了土壤質(zhì)量的惡化和嚴(yán)重的環(huán)境問題。近來，無土栽培系統(tǒng)（SCS）在溫室蔬菜生產(chǎn)中逐漸發(fā)展起來，它可以減少甚至消除傳統(tǒng)栽培方式的許多問題，。在SCS中，無土栽培基質(zhì)，也稱為無土栽培生長介質(zhì)，可代替土壤固定根系系統(tǒng)，為植物提供水分和養(yǎng)分，為根區(qū)提供充足的通風(fēng)。然而，由于N肥的大量輸入，N2O排放較高。N2O是一種溫室氣體，具有溫室效應(yīng)，加劇全球變暖，在大氣中存留時(shí)間長，可輸送到平流層，導(dǎo)致臭氧層破壞，引起臭氧空洞。無土栽培基質(zhì)已成為SCS中N2O排放的主要載體，但尚不清楚其產(chǎn)生和消耗的相關(guān)途徑，因此亟待研究SCS無土栽培基質(zhì)的N2O排放源。且無土栽培基質(zhì)與土壤理化和生物性質(zhì)高度不同，其具有更準(zhǔn)確的水和養(yǎng)分分布，因此也有必要確定管理措施對SCS中N2O排放的影響?；诖?，在本文中，來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院的一組研究團(tuán)隊(duì)基于穩(wěn)定同位素技術(shù)結(jié)合qPCR分析在兩種灌溉模式下（滴灌和潮汐灌溉）對成都市農(nóng)林科學(xué)院（(103°86′E，30°71′N）溫室里兩種無土栽培基質(zhì)（60%泥炭+20%珍珠巖+20%蛭石+少量植物纖維/商用椰殼纖維基質(zhì)）進(jìn)行了相關(guān)研究，共設(shè)置4種處理：滴灌+泥炭基質(zhì)（PD），滴灌+椰殼基質(zhì)（CD），潮汐灌溉+泥炭基質(zhì)（PT）以及潮汐灌溉+椰殼基質(zhì)（CT）。旨在...
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近幾十年來，北極氣溫上升超過全球平均氣溫的兩倍，且在2100年以前，可能會(huì)增加2-8℃。近年來野火頻繁發(fā)生和蔓延，它以不同的方式干擾著生態(tài)系統(tǒng)，包括破壞地上和地下植物生物量以及通過改變C、N和P有效性改變土壤性質(zhì)。在高緯度地區(qū)苔原火災(zāi)的頻率和范圍與氣候條件有關(guān)，火災(zāi)事件的增加與夏季變干變暖有關(guān)。氣候變化會(huì)改變北極無冰區(qū)陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤和大氣之間CH4，CO2和N2O的交換。大約一半的全球土壤C沉積在北極中，氣候變化和野火增加會(huì)導(dǎo)致大量C釋放到大氣中，影響全球C收支，導(dǎo)致氣候正反饋。同時(shí)也有研究表明，野火會(huì)導(dǎo)致排水良好的針葉林土壤中CH4吸收速率增加。然而，野火對苔原生態(tài)系統(tǒng)C和N循環(huán)的短期和長期影響理解匱乏，且尚不清楚野火對苔原生態(tài)系統(tǒng)土壤CH4，CO2和N2O通量的影響?；诖?，在本文中，來自哥本哈根大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)于2017-2019年在西格陵蘭島凱凱塔蘇瓦克島(69°16′N，53°27'W)南端的Blæsedalen原位調(diào)查了環(huán)境和增溫條件下實(shí)驗(yàn)火燒對CO2，CH4（Picarro G4301）和N2O通量的影響。作者同時(shí)收集了氣溫和降水?dāng)?shù)據(jù)。燃燒過程中測量和記錄了2和5 cm深度的土壤溫度。2017年8月，2018年7月和2019年7月采集0-5 cm土壤，分析了其總和可溶性C、N和P。分析了2017年樣品的pH和C:N比。提取潮濕土壤...
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在大氣、陸地、海洋和湖泊環(huán)境中均已發(fā)現(xiàn)了微塑料（顆粒20-1400 kg/m3。相當(dāng)一部分人造塑料比水重，當(dāng)其進(jìn)入到水環(huán)境中時(shí)，會(huì)進(jìn)入到沉積物系統(tǒng)中。已有研究表明，海洋沉積物中微塑料的存在會(huì)改變沉積物微生物群落組成，顯著影響N循環(huán)，并會(huì)影響沉積物生物地球化學(xué)過程等。在全球氣候變暖的背景下，在沉積物-水-大氣界面，湖泊生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)交換更頻繁，其對環(huán)境變化更敏感，因此，應(yīng)該重視微塑料對淡水沉積物的影響。此外，淡水湖泊，水庫及其沉積物是溫室氣體排放的重要來源。應(yīng)注意微塑料進(jìn)入淡水沉積物中時(shí)是否會(huì)影響其生態(tài)環(huán)境、溫室氣體排放和微生物群落。近來，微塑料研究重點(diǎn)已逐漸從海洋水環(huán)境轉(zhuǎn)向淡水和沉積環(huán)境。然而，很少有研究關(guān)注淡水沉積環(huán)境中微塑料的影響和生態(tài)效應(yīng)。基于此，在本文中，來自南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)選擇5~2000 μm的微塑料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將六種不同直徑的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）顆粒長期（90天）暴露在淡水沉積物中，研究其對溫室氣體排放（利用Picarro G2508溫室氣體分析儀測量CO2，CH4和N2O濃度）、養(yǎng)分循環(huán)和微生物群落的影響。作者假設(shè)：（1）不同粒徑的PET可以在不同程度上促進(jìn)淡水沉積物系統(tǒng)溫室氣體排放；（2）PET可以影響微觀世界的生化環(huán)境和淡水沉積物中的微生物群落；（3）不同粒徑的微塑料在不同培養(yǎng)期發(fā)揮著作用?！窘Y(jié)果】溫室氣體排放率。生化變量主成分分析圖...
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陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤每年釋放大量二氧化碳（CO2），主要來源于凋落物和土壤C分解。養(yǎng)分有效性，尤其是N和P，在凋落物和土壤C分解中發(fā)揮著重要作用。一般來說，熱帶森林是P受限的生態(tài)系統(tǒng)，凋落物和土壤C分解動(dòng)態(tài)對P添加響應(yīng)程度大于N添加。大量研究表明，在熱帶森林中P添加會(huì)加速土壤C和凋落物分解，從而減少土壤C儲(chǔ)量。但也有一些研究結(jié)果與此不同，這種不確定響應(yīng)需要我們進(jìn)一步詳細(xì)研究以了解其潛在機(jī)制。目前，大多數(shù)研究主要集中在凋落物或土壤C分解上，鮮少進(jìn)行凋落物和土壤C分解的綜合實(shí)地研究。基于此，在本文中，一組研究團(tuán)隊(duì)通過中國廣東省西南部中國科學(xué)院小良熱帶海岸帶生態(tài)系統(tǒng)定位研究站（21°270′N，110°540′E）11年長期N和P添加試驗(yàn)，結(jié)合自然豐度C同位素（G2201-i Isotopic CO2/CH4, Picarro, Santa Clara, CA, USA）研究，以同時(shí)量化N和P添加對凋落物分解和土壤C礦化作用的影響。作者利用干燥的玉米葉片和玉米根系（兩者木質(zhì)素濃度不同）作為凋落物輸入。將凋落物和N/P添加土壤混合以監(jiān)測葉片凋落物和SOC分解。作者假設(shè)：（H1）N添加會(huì)減慢總CO2釋放，P添加會(huì)加速總CO2釋放；（H2）N添加會(huì)阻礙凋落物和土壤C分解，而P添加會(huì)加速凋落物和土壤C分解；（H3）玉米葉片比玉米根系分解更快。為驗(yàn)證假設(shè)，作者測量了總CO2通量，并...
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作為氣候變化的主要驅(qū)動(dòng)力，CO2是最重要的長壽命溫室氣體，約貢獻(xiàn)了66%的輻射強(qiáng)迫。自1956年以來，在美國夏威夷的莫納洛亞山進(jìn)行了大氣CO2濃度首次長期觀測，在全球大氣監(jiān)視網(wǎng)（GAW）計(jì)劃下，迄今為止測量已擴(kuò)展到約400個(gè)站。這些站點(diǎn)主要位于相對偏遠(yuǎn)地區(qū)，從區(qū)域到全球尺度上捕獲CO2信號(hào)，以理解碳循環(huán)及其對氣候變化的影響。然而，城市化和工業(yè)化區(qū)人為排放量占全球CO2排放量的70%以上。為擴(kuò)大溫室氣體觀測網(wǎng)，準(zhǔn)確估算CO2通量，在GAW計(jì)劃框架下，中國建立了8個(gè)國家溫室氣體監(jiān)測站，并同時(shí)安裝了大量城市站點(diǎn)，服務(wù)于碳中和戰(zhàn)略和國內(nèi)省際碳交易市場。長江三角洲地區(qū)是中國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、城市化最密集的地區(qū)，人為CO2排放受到高度的關(guān)注?；诖?，在本文中，來自浙江工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院的一組研究團(tuán)隊(duì)以長江三角洲典型城市杭州為研究對象，于2016.3.27-2020.12.31年對其大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)（Picarro G2301CO2、CH4和H2O分析儀）進(jìn)行了觀測。還介紹并比較了鄰近的世界氣象組織/全球大氣監(jiān)視網(wǎng)(WMO/GAW)計(jì)劃站點(diǎn)（臨安，LAN）的CO2摩爾分?jǐn)?shù)（Picarro G2401 CO、CO2、CH4和H2O分析儀）。同時(shí)分析了時(shí)間變化、季節(jié)變化和COVID-19流行病的影響?！窘Y(jié)果】在杭州（上圖）和臨安（下圖）站觀測到的每小時(shí)CO2摩爾分?jǐn)?shù)。（a）四個(gè)季節(jié)大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)的日變...
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