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相似文献
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1.
研究了珠海淇澳和广州南沙3种湿地植物互花米草、芦苇和短叶茳芏的碳、氮含量及其稳定同位素的组成,结果表明外来入侵的C4植物互花米草在植物体的C含量、C/N值、底泥的δ13C值(-23.83‰)和δ15N值(6.56‰)均显著与本地植物芦苇和短叶茳芏的不同,外来入侵种互花米草对土壤微生物的影响依赖于其密集的根系,使其入侵的潮间带土壤微生物种类、酶活性显著升高,体现出互花米草对湿地系统中C、N循环的深刻影响,为此有必要控制该外来入侵植物的蔓延生长。所测定的芦苇和短叶茳芏的δ13C值,表明采样地的芦苇属于C3植物,而短叶茳芏则为C4植物。本研究为进一步探讨这3种湿地植物-土壤系统中的C、N循环提供了基础资料。  相似文献   

2.
湿地作为全球最大的碳库之一,在全球碳循环中发挥着重要作用.而湿地碳库受到温度、降水量等环境因子的影响,所以评估多种环境因子的交互作用,对于深入理解和预测湿地生态系统不同碳库(植物、土壤和土壤微生物量)的碳储量变化至关重要.基于对42例1999-2019年发表文献研究数据的Meta分析,讨论了多种环境因子对湿地碳库的影响...  相似文献   

3.
陈新  贡璐  李杨梅  安申群  赵晶晶 《环境科学》2018,39(10):4735-4743
土壤有机碳及其稳定同位素组成反映了生态系统碳循环的关键信息,对研究全球变化下陆地生态系统碳动态及碳资源的可持续发展具有重要意义.本研究以阿拉尔绿洲4种土壤类型为研究对象,测定不同深度土壤有机碳(SOC)含量和δ~(13)C值,探讨不同土壤类型有机碳分布、δ~(13)C_(SOC)丰度差异及其与土壤环境因子的关系.结果表明:(1)土壤整体有机碳含量由高到低依次为灌漠土、棕漠土、盐土、风沙土,且在表层(0~20 cm层)具有较大值;δ~(13)C_(SOC)变化范围在-26‰~-23‰,表层(0~20 cm)由正趋负为盐土风沙土灌漠土棕漠土.(2)土壤有机碳含量受土壤类型、深度及其交互作用极显著影响,δ~(13)C_(SOC)受土壤类型、交互作用显著影响;进一步交互效应检验中土壤有机碳受因素水平影响极强,同位素相对较弱.(3)冗余分析发现土壤有机碳与土壤无机碳、全氮、土壤含水量、容重均存在显著或极显著正相关关系,与C/N具有显著负相关关系;δ13CSOC与电导率存在显著正相关关系,与土壤无机碳、土壤含水量均存在极显著负相关关系.土壤环境因子的重要性排序为土壤含水量土壤无机碳容重全氮C/N电导率pH.分析得出土壤有机碳及其同位素在不同土壤类型中呈现出不同变化规律,其土壤类型的效应强于土壤深度,受土壤含水量影响最甚.  相似文献   

4.
对土壤有机质的动力学过程的研究是评价区域土壤质量、合理开发利用土壤以及全球碳循环一气候交化研究的基础性工作。系统分析了生态系统转换区土壤有机质动力学特征的δ^13C方法研究的理论基础和应用现状,包括影响土壤有机质δ^13C值的各种内外因素;土壤有机质不同化学组成、不同粒径组分、不同比重组分的δ^13C特征值域;土壤微生...  相似文献   

5.
温度是土壤酶活性的关键非生物影响因子,调控着土壤物质周转过程.为了探究温度变化对稻田土壤有机质周转及其关键胞外酶活性的影响,设计室内培养试验,分别在5、15、25和35℃下测定亚热带稻田土壤BG(β-1,4-葡萄糖苷酶)活性,探究温度对土壤胞外酶活性及其与碳氮转化过程的影响特征.结果表明:稻田土壤中w(DOC)(DOC为可利用态碳)、w(NH4+-N)和w(MBC)(MBC为微生物生物量碳)在5~25℃下随着培养时间的增加而降低.在第15天时BG活性达到306.57~437.75 nmol/(g·h),并随温度的增加表现为先增后减,在第3、75天时,25℃下BG活性为184.46~207.60 nmol/(g·h).土壤酶活性的Q10(温度敏感性)在15℃升至25℃时表现出正响应(Q10=1.5),而在5~15℃和25~35℃时Q10 < 1,表现为消除效应.土壤酶活性的变化是多因素共同影响的结果,温度作为关键影响因子,升温显著改变了土壤中w(DOC)、w(NH4+-N)、w(MBC)、w(MBN)(MBN为微生物生物量氮),进而影响土壤BG活性;土壤中w(MBC)对BG活性具有直接的显著负影响作用.研究显示,对参与稻田土壤碳转化BG酶活性的温度敏感性及其与土壤关键理化因子之间的耦合关系进行量化,有助于深入开展水稻土碳循环及其调控机制研究.   相似文献   

6.
喀斯特峡谷区常见植物叶片δ13C值与环境因子的关系研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
容丽  王世杰  杜雪莲 《环境科学》2008,29(10):2885-2893
通过对贵州花江峡谷喀斯特石漠化区4种典型石漠化植物群落中11种常见植物种叶片的δ13C值测定,研究了各植物种对影响植物碳同位素分馏的主要环境因子(土壤储水量、大气相对湿度、光照强度、土壤厚度)的响应,分析了石漠化梯度中不同土层土壤储水量、大气相对湿度、土壤有机质、年均气温、光照强度等环境因子梯度变化与植物叶片δ13C值的关系.结果表明,大部分物种的δ13C值对环境因子的变化趋势表现为随环境水分好转呈下降趋势,即水分利用效率下降;也有部分物种呈稳定不变或逆势上升趋势.相关性分析表明,清香木(Pistacia weinmannifolia)、石岩枫(Mallotus repandus)、红背山麻杆(Alchornea trewioides)的主导因子是土层储水量;肾蕨(Nephrolepis cordifolia)、野桐(Mallotus japonicus var.floccosus)的主导因子是土壤厚度;肾蕨、八角枫(Alangium chinense)、构树(Broussonetia papyrifera)的主导因子是光照强度;而广西密花树(Rapanea kwangsiensis)、圆叶乌桕(Sapium rotundifolium)和灰毛浆果楝(Cipadessa cinerascens)则分辨不出主导因子,即环境影响因素更为综合.总体而言,叶片高δ13C值是对低水分、高光、低资源环境的适应.  相似文献   

7.
河流拦截筑坝形成蓄水河流,逐渐向“湖泊型”生态系统演化,加强了生物地球化学循环并进一步影响水体碳循环.为了更准确地进行全球碳循环的预算并预测碳循环变化,必须确定对河流系统产生影响的碳来源.因此,通过测定库区水体c(DIC)(DIC为溶解性无机碳)及其δ13C(稳定碳同位素),分析了DIC的主要来源及其影响因素.结果表明:①水体c(DIC)为1.80~5.02 mmol/L,而δ13CDIC(溶解性无机碳的稳定碳同位素)为-7.45‰~-1.26‰.c(DIC)与EC(电导率)、TA(总碱度)均呈正相关,与水温呈负相关.表水层δ13CDIC与c(DIC)、TA均呈正相关,与EC在入库河流处呈负相关;而滞水层δ13CDIC与EC、pCO2(二氧化碳分压)、TA、c(DIC)均呈正相关.②水平方向上,表水层各指标变化明显,TA、EC、SIc(方解石饱和指数)和c(DIC)整体上呈降低趋势,δ13CDIC从上游至下游逐渐偏正,受碳酸盐矿物溶解影响显著;垂直方向上,热分层和化学分层现象对水的碳循环产生了显著影响.有机质分解在深水层释放大量CO2致使c(DIC)、pCO2逐渐升高及δ13CDIC逐渐降低,c(DIC)及其δ13C在整个水柱上存在显著的空间异质性.研究显示,光照水库DIC的来源主要有两种,即生物源的土壤CO2和有机物呼吸产生的溶解CO2形式的DIC源、碳酸盐矿物风化所产生的碳酸氢盐形式的DIC源.   相似文献   

8.
为确定生物炭对土壤呼吸速率以及土壤碳组分的影响,采用田间小区试验,以苹果果树枝条生物炭为试验材料,研究了添加0、20、40、60、80 t/hm2的苹果果树枝条生物炭后,小麦生态系统呼吸(Re)、土壤呼吸(Rs)、植物呼吸(Rp)、土壤TOC(总有机碳)、土壤POC(颗粒有机碳)、WSOC(土壤水溶性有机碳)和土壤AOC(易氧化有机碳)的变化以及各指标之间的相关性.结果表明,添加生物炭显著提高了小麦生态系统呼吸速率、土壤呼吸速率和植物呼吸速率,与对照相比分别增加了9.98%~27.57%、9.33%~19.47%和10.18%~30.14%,并且生物炭施用量为20和40 t/hm2时土壤呼吸速率显著高于其他两个处理,而对于小麦生态系统呼吸速率和植物呼吸速率来说,施用40 t/hm2生物炭时其值最高.对于土壤碳组分,施用生物炭显著提高了0~20 cm土层中土壤w(TOC)、w(POC)和w(AOC),并且土壤w(TOC)和w(POC)与生物炭施用量呈极显著正相关.对于WSOC而言,当生物炭施用量高于40 t/hm2时其值显著降低,与对照相比,0~10、>10~20和>20~30 cm三个土层中w(WSOC)分别降低了21.82%~28.37%、35.88%~36.58%和32.28%~44.07%.研究显示,适量施用生物炭能够提高土壤w(TOC)、w(POC)和w(AOC)而降低了w(WSOC),但同时也增加了小麦生态系统呼吸速率.   相似文献   

9.
喀斯特峡谷区常见植物叶片δ^13C值与环境因子的关系研究   总被引:3,自引:1,他引:2  
通过对贵州花江峡谷喀斯特石漠化区4种典型石漠化植物群落中11种常见植物种叶片的δ13C值测定,研究了各植物种对影响植物碳同位素分馏的主要环境因子(土壤储水量、大气相对湿度、光照强度、土壤厚度)的响应,分析了石漠化梯度中不同土层土壤储水量、大气相对湿度、土壤有机质、年均气温、光照强度等环境因子梯度变化与植物叶片δ13C值的关系.结果表明,大部分物种的δ13C值对环境因子的变化趋势表现为随环境水分好转呈下降趋势,即水分利用效率下降;也有部分物种呈稳定不变或逆势上升趋势.相关性分析表明,清香木(Pistacia weinmannifolia)、石岩枫(Mallotus repandus)、红背山麻杆(Alchornea trewioides)的主导因子是土层储水量;肾蕨(Nephrolepis cordifolia)、野桐(Mallotus japonicus vat.floccosus)的主导因子是土壤厚度;肾蕨、八角枫(Alangium chinense)、构树(Broussonetia papyrifera)的主导因子是光照强度;而广西密花树(Rapanea kwangsiensis)、圆叶乌桕(Sapium rotundifolium)和灰毛浆果楝(Cipadessa cinerascens)则分辨不出主导因子,即环境影响因素更为综合.总体而占,叶片高δ13C值是对低水分、高光、低资源环境的适应.  相似文献   

10.
滨海湿地生态系统碳(C)固存效率受到微生物分解者维持养分循环和能量流动相关的代谢能力的影响.为了探究滨海湿地不同植物群落土壤微生物代谢限制状况和碳利用效率(Carbon Use Efficiency, CUE),本研究在九龙江河口湿地中单一红树林群落、单一互花米草群落、红树林与互花米草交错带内以红树林为主的群落和以互花米草为主的群落4个生境采集表层(0~5 cm)和深层(20~40 cm)土壤样品,测定土壤理化指标、土壤微生物生物量的C、氮(N)、磷(P)含量及胞外酶活性,并通过胞外酶活性的C、N、P比例计算矢量长度(VL)和矢量角度(VA)量化微生物的C限制和P限制,通过生物地球化学模型计算微生物CUE.结果表明,4个生境土壤微生物普遍受到C限制和P限制.表层土壤和深层土壤的微生物CUE随生境变化表现出不同的规律,表层土壤微生物CUE随生境显著变化,植被竞争显著降低了微生物CUE,而深层土壤微生物CUE在各个生境保持相对稳定.RDA分析结果发现,不同土层微生物代谢限制与环境因子的相关关系不一致.表层土壤养分与微生物CUE呈正相关关系,与C限制程度呈负相关关系,微生物生物量C、N、P与...  相似文献   

11.
本文应用GC/MS、GC/IRMS和EA/IRMS等方法对6种不同产地原油的特征比值, 全油和正构烷烃组分的碳稳定同位素组成进行分析, 研究不同产地原油的碳稳定同位素组成特征, 并探讨其原因。结果显示, 6种原油的C19+C20/(C19~C22)、OEP1和CPI13-22特征比值不存在显著性差异, 不能作为区分这6种原油的有效指标。原油全样的δ13C值差异明显, 阿曼δ13C值最轻为-33.4‰, 巴西最重为-24.5‰, 其余4种原油介于两者之间。GC/IRMS分析结果显示不同油种具有不同的碳稳定同位素组成特征, 6种原油的正构烷烃δ13C值和分布曲线明显不同。单因素方差分析结果显示除个别油样外, 不同原油两两之间全油δ13C值和nC20的δ13C值差异性显著(P < 0.05)。实验结果表明, 特征比值和碳稳定同位素组成相结合能更加有效的区分不同种类原油, 油品中同位素组成特征差异可为原油种类鉴别和溯源提供一个有效的技术支撑。  相似文献   

12.
根据石油中的碳稳定同位素具有母质继承效应,利用稳定同位素手段对原油的油指纹进行鉴定。对于正构烷烃指标,在室内对380#燃料油进行了长期风化模拟实验,在长期风化中δ13CPr/C19、δ13CPh/C19、δ13CPr/C20和δ13CPh/C20其相对标准偏差(RSD,relative standard deviation)小于5%,表现出一定的稳定性,可作为诊断比值来进行油指纹鉴别。对于多环芳烃,对380#燃料油和科威特原油进行了室内长期风化模拟实验,燃料油和原油风化样的δ13Cflu和δ13Cph分别分布于-27.476‰~-26.583‰和-26.482‰~-21.914‰,各自集中于一定范围内,利用δ13Cflu和δ13Cphe双指标可区分不同油品的风化样品。研究证明稳定同位素作为一种追踪油源的技术手段,可以用于风化后的油源鉴别。  相似文献   

13.
本文选取长江口崇明东滩光滩带为研究对象,通过2019年夏季表层沉积物总有机碳(TOC)、总氮(TN)、生物硅(BSi)及碳稳定同位素(δ13C)等参数,分析了有机质的空间分布特征和主要来源组成,探讨了有机质分布的主要影响因素及其与大型底栖动物分布的关系。结果表明,崇明东滩光滩带表层沉积物有机质含量呈现北高南低的分布特点,包括海源有机质、陆源有机质和盐沼C3植物,占比分别为(35.22±9.20)%、(34.45±4.87)%和(30.33±4.34)%。底栖硅藻对有机质的贡献在光滩带较植被带更高。沉积物粒径是影响光滩有机质含量空间分布的主要因素,盐沼C3植物和陆源有机质的δ13C值接近,可能模糊了有机质来源的空间差异。大型底栖动物丰度、生物量的空间分布与有机质含量显著相关,表层沉积物有机质为光滩消费者提供了食物基础。本文的研究结果对了解光滩潮间带有机质的生物地球化学循环及食物网的功能具有重要意义。  相似文献   

14.
采集内蒙古河套灌区盐碱土壤(电导率EC为0.27mS/cm),利用NaCl调节土壤电导率为(0,10,20,40,80mS/cm),基于稳定碳同位素分析不同电导率土壤添加定量δ13C-CO2后,土壤CO2吸收量以及土壤难溶性无机碳含量(SIC)-δ13C值.结果表明,盐碱土壤能够吸收CO2,随土壤电导率(EC)升高,土壤CO2累积吸收量增加, S5(EC=80mS/cm) CO2累积吸收量比S1(0.27mS/cm)高1.6640mg.土壤SIC含量(R2=0.7080,P<0.05)和土壤可溶性无机碳含量(DIC)(R2=0.6096,P<0.05)与土壤EC显著负相关关系.盐碱土壤吸收CO2部分固存于土壤无机碳中,外源添加δ13C-CO2,盐碱土壤SIC-δ13C值(-5.299‰ ~ -0.8341‰)显著增加.EC为20mS/cm土壤固相保存δ13C-CO2总量最高1.276mg,固存δ13C-CO2总量占土壤吸收13CO2总量比例30.28%最高;EC为80mS/cm固碳量最低为0.2749mg,固存δ13C-CO2总量占土壤吸收13CO2总量比例5.579%.  相似文献   

15.
选取福建省不同千年桐种源在同一条件下人工培育,通过测定千年桐叶片稳定碳同位素比率(δ13C),分析千年桐叶片δ13C的特征及其种源差异,以及环境因素和种源生长对其的影响。结果表明,千年桐种源叶片δ13C的变化范围在-26.06‰~-24.46‰之间,平均值为-25.54‰,其中莆田、顺昌和沙县种源δ13C值较大。千年桐种源叶片δ13C值与经纬度之间相关性不显著,与年均温度呈显著正相关,与年均降水量呈显著负相关,年均温度和年均降水量是千年桐δ13C值变化的主要限制因素。千年桐种源叶片δ13C值与叶N含量以及C/N呈现二次曲线相关性。结合叶片δ13C及其对环境因素的响应,莆田、顺昌、沙县千年桐种源具有较高的δ13C值,对应较高的水分利用效率,可以考虑栽植在较干旱、贫瘠环境中作为先锋树种,其落叶阔叶的特性也有助于养分回归、改良地力;而政和、尤溪、建阳种源的δ13C值相对较小,建议栽植在水分条件较好的湿润地区,充分发挥对水分的摄取能力,提高其生长量。  相似文献   

16.
洱海入湖河流水体悬浮颗粒物有机碳氮来源特征   总被引:14,自引:4,他引:10  
以洱海主要入湖河流水体悬浮颗粒物为研究对象,运用稳定同位素技术,研究了不同季节、不同河流水体悬浮颗粒物中有机碳、氮的来源,探讨了其与流域环境和人类活动之间的关系. 结果表明:①入湖河流水体悬浮颗粒物δ13C的离散程度为夏季<秋季<冬季<春季,变化范围分别为-25.1‰~-16.9‰、-30.0‰~-10.7‰、-20.9‰~-11.0‰和-28.6‰~-14.4‰;δ15N的离散程度为冬季>夏季>春季>秋季,变化范围分别为-0.5‰~8.8‰、5.4‰~10.6‰、3.4‰~7.9‰和6.2‰~8.7‰. ②入湖河流水体悬浮颗粒物有机质的来源,春季以陆源C3植物和自生有机质为主,并且C3植物来源的有机质贡献呈逐渐增大趋势;夏季主要来源于陆源C3植物;秋季仍以陆源C3植物和水生植物的混合来源为主,但水生植物来源有机质比例有所上升;冬季则以陆源C3、C4植物和水生植物来源有机质混合来源为主. ③入湖河流水体悬浮颗粒物中的氮,春季主要来源于土壤流失和水生植物残体,并且土壤流失氮比例逐渐升高;夏季主要来源于土壤流失;秋季来源于土壤流失、化学肥料和水生植物死亡的共同作用;冬季来源于化学肥料、土壤流失和水生植物,并且化学肥料带来的氮比例有所上升.   相似文献   

17.
闽江河口区互花米草入侵不同年限下湿地土壤有机碳变化   总被引:7,自引:2,他引:5  
为阐明互花米草的固碳潜力,论文在闽江河口区鳝鱼滩湿地选择不同入侵年限的样地,对其0~60 cm土壤理化性质和碳库变化进行测定与分析。结果表明:1) Y4(<4 a)、Y8(4~8 a)和Y12(8~12 a)3个采样点土壤有机碳含量均值分别为 15.5、17.77和19.71 g·kg-1,土壤有机碳密度均值分别为10.68、12.29和15.01 kg·m-3,总有机碳储量均值分别为65.24、73.99和90.30 t·hm-2,其中表层0~20 cm土壤有机碳增加最为显著;2)互花米草入侵引起湿地土壤粘粒和粉粒组成增加,容重和砂粒组成降低,表层土壤C/N增加明显;3)土壤有机碳含量与pH值、盐度、土壤含水量、C/N、平均粒径、粘粒组成呈显著正相关,与容重、砂粒组成呈显著负相关。通过研究发现,短期入侵的互花米草湿地土壤有机碳持续增加,具有较强的有机碳富集能力,在单位面积上可以有效增强河口湿地生态系统的碳蓄积。  相似文献   

18.
为探究盐湖区不同植物群落土壤CO2排放速率及影响因素,以新疆达坂城盐湖沿岸小獐毛、鸢尾、芨芨草、黑果枸杞群落和撂荒地土壤为研究对象,在2016年4~12月采用Li-8100A监测了不同植物群落土壤CO2排放特征,分析了CO2排放与5(ST5),10(ST10),15cm(ST15)土壤温度、含水量、电导率的关系.结果如下:4~12月小獐毛群落土壤CO2日排放呈单峰曲线,7月土壤CO2排放速率最高,峰值出现在14:00左右;7月鸢尾、芨芨草、黑果枸杞和撂荒地土壤CO2排放呈双峰曲线,峰值出现在10:00和14:00~16:00左右,其余月份均呈单峰曲线,峰值出现在12:00~14:00;不同植物群落类型、同一植物类型不同月份土壤CO2排放存在显著差异(P<0.001).4~12月芨芨草群落土壤CO2累积排放量最高(2508.01g/m2),大于撂荒地(2235.01g/m2)、鸢尾(1903.03g/m2)、黑果枸杞(1690.27g/m2)和小獐毛(550.34g/m2)植物群落处理.小獐毛群落土壤CO2排放与ST15显著相关(R2=0.739,P<0.05),且对ST15变化最敏感;鸢尾、芨芨草、黑果枸杞群落和撂荒地处理土壤CO2排放与ST5相关性较高(R2=0.708~0.821),对ST10变化响应敏感.小獐毛群落土壤温度敏感系数(Q10)最大值出现在6月(7.97),鸢尾(21.74)、芨芨草(13.21)、黑果枸杞(18.23)和撂荒地(7.65)处理则出现在11,12月.不同植物群落土壤CO2排放与含水量相关性较低;一元线性方程(logeCf=-0.149EC+0.943)能较好的模拟土壤电导率(EC)与CO2排放(Cf)的关系.除土壤温度外,盐分也是影响盐湖沿岸土壤碳排放的重要因素.因此,在考虑陆地生态系统碳收支时不能忽略盐湖生态系统,以及盐分对土壤碳过程的影响.  相似文献   

19.
喀斯特地区坡地土壤可溶性有机碳的分布特征   总被引:10,自引:0,他引:10       下载免费PDF全文
以广西喀斯特地区2个不同退化程度的典型坡地作为研究对象,测定了坡地表层和不同地形部位(坡肩、坡背、坡腰和坡脚)剖面土壤可溶性有机碳(DOC)含量和δ13CDOC值,分析了土壤中DOC的迁移变化规律及影响因素.结果表明,DOC含量主要受到有机质输入?地形和土壤质量等因素影响.灌丛坡地表层土壤中DOC含量要高于草丛坡地,2个坡地表层土壤中DOC含量均随坡面向下而升高,与土壤有机碳(SOC)变化呈相反趋势.而在坡地各个地形剖面中,除灌丛坡地的坡肩和坡背2个剖面土壤中DOC含量随土层深度表现出一定的升高趋势,其他剖面中DOC含量均随土层深度增加而降低.灌丛坡地表层土壤中δ13CDOC值变化幅度明显高于草丛坡地,范围在-15.1‰~-22.1‰,与坡地植被和δ13CSOC值变化密切相关;而草丛坡地表层土壤δ13CDOC值范围在-19.98‰~-20.96‰,其变化幅度很小,与土壤δ13CSOC值变化相似,但与地表植被变化关系不明显,表明了DOC来源主要受到SOC的影响;而各个地形剖面中δ13CDOC值变化较为复杂,但灌丛坡地各剖面变化幅度明显高于草丛坡地相应剖面.剖面中有机质分解程度和输入量决定了δ13CDOC值变幅大小,因此土壤剖面中δ13CDOC值随深度变化的趋势,能够很好地反映剖面土壤中DOC迁移转化过程.  相似文献   

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