青藏高原是全球最大的高原，也是世界上最大的冰川聚集地之一。然而，近年來(lái)，隨著(zhù)全球溫室氣體排放的增加和降水量的減少，青藏高原的冰川融化速度加快，引起了廣泛關(guān)注。青藏高原的冰川融化對環(huán)境和人類(lèi)社會(huì )產(chǎn)生了廣泛的影響。不僅導致水資源供應不穩定，還加劇了洪水和干旱的風(fēng)險。同時(shí)，冰川融化減少了冰川的蓄水功能，使得干旱時(shí)期的水資源供應更加困難。此外，冰川融化還會(huì )影響有機/無(wú)機碳和CO2之間的碳平衡，但其中緣由，目前尚不清楚，科研學(xué)者對此進(jìn)行了相關(guān)研究。青藏高原冰川湖中CO2和CH4同位素組成及排放特征河流、湖泊、濕地和水庫等內陸水域被認為是大氣中溫室氣體 (GHG) 的重要來(lái)源。內陸水域排放的二氧化碳 (CO2) 和甲烷 (CH4) 會(huì )影響當地大氣中的溫室氣體水平，并影響不同生態(tài)系統之間的熱交換。冰凍圈融化產(chǎn)生的溫室氣體排放在全球范圍內引起了廣泛關(guān)注，但目前對冰川化地區的研究有限。青藏高原 (TP) 的冰川面積在低緯度和中緯度最大，平均海拔高于 4000 m，由于快速變暖和降水模式的變化，TP的冰川正在經(jīng)歷嚴重的融化和迅速退縮。這就導致了大量冰川湖的形成和發(fā)展。從2008年到2017年，TP中的冰川湖數量以306個(gè)/年的速度增加，2017年有15,348個(gè)湖泊。在TP的冰川化地區進(jìn)行的多項研究表明，冰川大量融化期間，會(huì )釋放CH4并主要吸收CO2，這對全球碳預算具有重要影響。但是，目前尚不清楚冰川...
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2023
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09
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隨著(zhù)激光測量技術(shù)的發(fā)展，氫氧穩定同位素已廣泛應用于植物水分利用來(lái)源、樹(shù)木年輪或葉蠟烷烴中記錄的氣候或生理生態(tài)過(guò)程信息、降水水汽來(lái)源、土壤水運移和補給機制、地下水機制、水體蒸發(fā)、水體的營(yíng)養動(dòng)態(tài)和停留時(shí)間、植物蒸騰和土壤蒸發(fā)的區分、徑流的形成和匯合、巖鹽地質(zhì)年齡、重建古氣候、水文循環(huán)過(guò)程與機制等各方面研究。其中，17O-盈余可用于重建空氣質(zhì)量軌跡、確定水源區、重建過(guò)去濕度、識別大氣中注入平流層的水汽、在樹(shù)葉尺度上的蒸散收支限制、了解熱帶地區的云對流等方面研究?；诠馇凰ナ幑庾V（CRDS）技術(shù)的L2140-i水同位素分析儀是Picarro的旗艦產(chǎn)品，操作快速、簡(jiǎn)單且無(wú)需樣品轉換，可準確同步測量固體、液體或氣體中的δ18O、δD、δ17O和17O-盈余。Picarro L2140-i水同位素分析儀新增的快速和調查模式可滿(mǎn)足高通量測試需求（適用于δ18O和δD測量模式）。. 快速模式：每天測量多達50個(gè)樣品，同時(shí)保持出色的精度。通過(guò)將樣品測量分為兩個(gè)階段來(lái)實(shí)現通量的加倍：記憶效應減少階段和樣品分析階段。. 調查模式：可對大批樣品水同位素值進(jìn)行快速測量（每天多達900次進(jìn)樣）。使用戶(hù)能進(jìn)行快速調查，以按同位素值對樣本進(jìn)行排序。最大限度地減少相鄰樣品之間的同位素差異，在記憶效應減少階段避免不必要的注射。
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2023
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青藏高原是地球上海拔最高的高原，被稱(chēng)為“世界屋脊”、“第三極”。青藏高原光照和地熱資源充足。高原上凍土廣布，植被多為天然草原。它扮演著(zhù)重要的生態(tài)角色，影響著(zhù)全球氣候變化。這個(gè)區域的碳循環(huán)系統尤其引人注目。隨著(zhù)全球氣候變暖，青藏高原的永凍層正在消融，導致大量的甲烷和其他溫室氣體被釋放到大氣中，從而影響了全球氣候變化的速度。這種現象對人類(lèi)社會(huì )和生態(tài)系統都產(chǎn)生了深遠的影響，今天想向大家介紹的文章，正好與此相關(guān)?；赑icarro G2201-i碳同位素分析儀研究天然氣水合物釋放對青藏高原永凍層濕地甲烷排放的影響濕地甲烷排放是全球CH4收支中最大的自然來(lái)源，在推動(dòng)21世紀氣候變化方面發(fā)揮著(zhù)日益重要的作用。多年凍土區碳庫是受氣候變化影響的大型儲層，對氣候變暖具有正反饋作用。在與氣候相關(guān)的時(shí)間尺度上，融化的永久凍土中的甲烷排放是溫室氣體收支的關(guān)鍵。因此，多年凍土區濕地甲烷排放過(guò)程與濕地碳循環(huán)密切相關(guān)，對理解氣候反饋、減緩全球變暖具有重要意義。青藏高原是地球上最大的高海拔永久凍土區，儲存了大量的土壤有機碳和天然氣水合物中的熱生烴。濕地甲烷排放源識別是了解青藏高原濕地甲烷排放和碳循環(huán)過(guò)程與機制的重要問(wèn)題?；诖?，來(lái)自中國地質(zhì)調查局的研究團隊于2017年測量青藏高原木里永凍層近地表和天然氣水合層鉆井（DK-8）的CH4和CO2排放量及其碳同位素組成（Picarro G2201-i碳同位素分析儀）。并...
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2023
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鹽沼是地表過(guò)濕或季節性積水、土壤鹽漬化并長(cháng)有鹽生植物的地段。濱海鹽沼以草本植物為主，沿潮間帶延伸，可忍受高鹽條件和因漲潮引起的周期性淹水。鹽沼植被生產(chǎn)力高，可為許多物種提供繁殖、覓食和越冬的場(chǎng)所。鹽沼植被地上生物量（AGB）的估算為監測鹽沼生態(tài)系統時(shí)空穩定性、生產(chǎn)力和地上碳儲量提供了有用信息。然而，以往關(guān)于A(yíng)GB的估算研究主要局限于站點(diǎn)水平，且通?；趩我恢脖活?lèi)型。與野外地面調查方法相比，遙感（RS）衛星成本低、速度快、范圍廣，在鹽沼植被結構和生物物理指標的空間估計方面更具優(yōu)勢。其中，UAV-LiDAR數據具有較高的時(shí)空分辨率，在濱海鹽沼三維結構監測中具有很大潛力。然后目前，利用UAV-LiDAR數據估算鹽沼植被AGB的研究有限。為了確定濱海鹽沼潮溝對植被群落空間分布及其生物量的影響， 來(lái)自復旦大學(xué)的研究團隊在上海崇明東灘濱海濕地（121°54′-121°55′E，31°27′-31°28′N(xiāo)）進(jìn)行了研究，主要目的為：（1）探索UAV-LiDAR數據估算鹽沼植物AGB的潛力；（2）研究潮溝對鹽沼植物群落空間格局及其地上C儲量的影響。作者于2019年9月基于DJI M600平臺，利用LR1601-IRIS LiDAR傳感器（北京理加聯(lián)合科技有限公司，北京依銳思）收集UAV-LiDAR數據。于2019年9月27日和28日獲取光學(xué)圖像數據。于201...
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植被根系水分吸收在水分運移過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要作用，且在土壤-植物-大氣界面具有多重影響，尤其是半干旱和干旱生態(tài)系統中。具有高生態(tài)可塑性的各種荒漠物種的根系水分吸收模式適應了有效水資源，從而產(chǎn)生了物種特異性抗旱機制。因此，測量根系活動(dòng)和量化每個(gè)貢獻者大小的定性和定量方法，特別是在（半）干旱地區，尚未得到廣泛研究，并且仍然是當前研究工作的挑戰。已有許多研究應用水穩定同位素方法研究了植物的吸水模式，但研究對象多集中在樹(shù)木和灌木上，且許多文獻提到干旱地區不可預測的降水事件對最常見(jiàn)的植物吸水模式的顯著(zhù)影響?；诖?，在本研究中，來(lái)自中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所和自然資源部地下水科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗室的研究團隊以戟葉鵝絨藤-一種常見(jiàn)的荒漠共生藤本植物為研究對象，采用基于水穩定同位素的多源線(xiàn)性混合模型識別和量化了其在生長(cháng)期的水分吸收模式，同時(shí)消除了脈沖降水事件對根系吸水顯著(zhù)的短期影響。旨在深入了解戟葉鵝絨藤和其他荒漠藤本物種的吸水模式，從而加深對干旱區生態(tài)水文地質(zhì)循環(huán)中水分運移過(guò)程的理解，并為可持續發(fā)展以及荒漠植被的管理和維護提供科學(xué)依據。民勤縣數字高程模型和河網(wǎng)，青土湖的相對地理位置 （即研究區，五角星）和采樣位置。作者于2019年8月12日收集了降雨。并于2019年8月20日、2019年8月22日和2019年8月24日收集了3個(gè)不同地點(diǎn)的戟葉鵝絨藤莖部和不同層土壤（0-10 cm、10-3...
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2022
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08
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04
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植物和微生物生長(cháng)繁殖均需要氮。盡管這通常導致兩者對氮的競爭，但在數百萬(wàn)年的共同進(jìn)化中，植物和微生物已發(fā)展成了互利共生的相互關(guān)系。微生物固定和植物吸收之間的時(shí)間耦合在氮循環(huán)維持中起著(zhù)關(guān)鍵作用。植物和微生物生物量的不同季節動(dòng)態(tài)很大程度上決定了不同生態(tài)系統組分間的氮流動(dòng)。值得注意的是，冬季微生物氮固定可能直接影響生長(cháng)季植物氮供應。氣候變化極大地改變了全球降雪格局，進(jìn)而改變土壤溫度、土壤水分和凍融頻率，這不僅會(huì )影響覆雪期氮循環(huán)，還會(huì )影響凍融期氮流失。最終，在冬季氣候變化下，植物和微生物之間氮交換的時(shí)間耦合可能會(huì )重塑。然而，目前尚不清楚積雪深度的變化是否會(huì )影響植物和微生物氮利用之間的時(shí)間聯(lián)系以及如何影響。在過(guò)去的40年，北極濤動(dòng)和大氣環(huán)流的變化增加了中國東北地區冬季積雪深度。為了探索冬季氣候變化下植物和微生物氮循環(huán)之間季節內和季節間相互作用如何影響生態(tài)系統氮固持，中科院植物所劉玲莉研究團隊在中國科學(xué)院內蒙古草原生態(tài)系統定位研究站（IMGERS，43°38′N(xiāo)，116°42′E；1200 m a.s.l.）依托長(cháng)期降雪控制實(shí)驗平臺，結合15N示蹤試驗以及N2O高通量監測手段，旨在檢驗以下假設：1）微生物在冬季有較強的氮獲取能力，而植物則在生長(cháng)季表現出更高的氮競爭能力；2）生長(cháng)季植物氮吸收與非生長(cháng)季土壤微生物氮固定量呈正相關(guān)，以及3）凍融階段增雪通過(guò)增加氣態(tài)氮排放和淋溶流失來(lái)...
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2022
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位于青藏高原東北部的青海湖，擁有著(zhù)豐富的自然景觀(guān)，既優(yōu)美壯麗又獨具特色。然而，在氣候變化和人類(lèi)過(guò)度開(kāi)墾畜牧等因素的影響下，青海湖的環(huán)境逐漸惡化，生態(tài)遭到破壞，沙漠化面積也日益擴大。據統計，青海湖周邊地區現有沙化土地170.7萬(wàn)畝、占區域土地總面積的11.7%。在植被恢復的過(guò)程中，青海湖地區的典型固沙植物沙蒿、沙棘和烏柳等對土壤養分及土壤有機質(zhì)的提高發(fā)揮了較大的作用，其中自然植被沙蒿對土壤養分的改良效果最明顯。沙蒿 (學(xué)名:Artemisia desertorum)是菊科蒿屬多年生半灌木狀植物，天然生長(cháng)在沙漠地區，分布甚廣。在我國主要分布在黑龍江、內蒙古、陜西、寧夏、甘肅、青海、新疆、四川、西藏等地，多生長(cháng)于草原、草甸、森林草原、高山草原、荒坡、礫質(zhì)坡地、干河谷、河岸邊、林緣及路旁等。沙蒿枝條匍匐生長(cháng)，有利于防風(fēng)阻沙，具有適應性強、耐干早、抗風(fēng)蝕、喜沙埋、生長(cháng)快、固沙作用強等特點(diǎn)，為固沙先鋒植物。接下來(lái)我們來(lái)了解一篇關(guān)于青藏高原東北部高寒沙地沙蒿根系在沙丘不同地貌部位的吸水策略的論文。沙漠化是青藏高原東北部的主要土地退化問(wèn)題之一。青海湖位于青藏高原東北部，屬于高寒半干旱氣候影響下的生態(tài)脆弱區和全球氣候變化敏感區，青海湖周邊土地沙漠化嚴重。以前針對本區固沙植物的研究主要集中在植物的防風(fēng)固沙機理與生態(tài)功能上，對植物與水分關(guān)系的關(guān)注較少，尤其是本土物種在不同微地貌導致的不同供水條件下?；?..
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2022
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水分是植物生長(cháng)不可或缺的因素，水分有效性的波動(dòng)直接影響植物的生長(cháng)、數量和空間分布。在全球氣候變化下，區域降水格局已經(jīng)發(fā)生了改變。植物不同水源的貢獻率反映了生態(tài)系統對氣候變化的響應程度。因此，追蹤和分析植物水源可以為研究全球氣候變化提供參考。祁連山位于青藏高原東北緣，是中國西北地區重要的生態(tài)屏障。因此，研究亞高山生境植物水源對于理解祁連山生態(tài)和水文過(guò)程具有重要意義。已有很多學(xué)者利用氫氧穩定同位素（δ2H和δ18O）進(jìn)行了諸如此類(lèi)的研究，但關(guān)于亞高山生境不同坡向植物水源的研究鮮少報道?；诖?，在本研究中，來(lái)自西北師范大學(xué)和中科院西北生態(tài)環(huán)境資源研究所的研究團隊監測了青藏高原東北緣祁連山東段冷龍嶺北坡的上池溝（37°38′10″N，101°51′9″E，3080 m a.s.l.，圖1）的降水、土壤水、木質(zhì)部水、降水和泉水的穩定同位素組成以及相關(guān)環(huán)境變量（氣象和土壤水變量），利用LI-2100全自動(dòng)真空冷凝抽提系統（北京理加聯(lián)合科技有限公司）提取土壤和木質(zhì)部中的水分，并利用ABB LGR T-LWIA-45-EP液態(tài)水同位素分析儀測定所有水樣的δ2H值和δ18O值?；谶@些數據，分析了不同水體穩定同位素的變化，并利用多源線(xiàn)性混合模型（IsoSource）計算不同水源對植物的相對貢獻率。本研究目標是：（1）觀(guān)察相同和不同生境下亞高山灌木的水源以及（2）研究亞高山灌木對水...
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全球變暖增加了當地大氣對水分的需求，導致許多地區降水減少，兩者都會(huì )導致干旱。水汽可以在輻射冷卻到露點(diǎn)溫度以下的表面凝結成露水。露水因其對地表水平衡的重要貢獻而被認為是一個(gè)重要水源，尤其是在半干旱和干旱地區。干旱地區，年露水量占降雨量的9%-23%。在熱帶島嶼旱季，露水可以作為一種替代水源。露水對干旱地區或干旱期植物的生存、生長(cháng)和發(fā)育十分重要，例如帶來(lái)夜間水分以及通過(guò)植物氣孔或特殊的物理特征（如氣生植物）直接被葉片吸收利用。因此，露水可以增加葉片的凈光合產(chǎn)物積累，提高植物水分利用效率。露水還參與了大氣中的化學(xué)過(guò)程，例如亞硝酸鹽氧化物的晝夜（和夜間）循環(huán)。從1961-2010，中國露水頻率降低了5.2天/10年，這主要是因為近地表增溫和相對濕度（RH）下降。此外，中國干旱區露水頻率下降率（50%）高于半濕潤和濕潤地區（40%和28%）。因此，隨著(zhù)全球氣候變化，不同地區露水具有不同的趨勢，需了解不同氣候區域的露水特征以更好地預測未來(lái)露水動(dòng)態(tài)變化。δ2H和δ18O是天然和傳統的水文示蹤劑，在追蹤與不同類(lèi)型水（例如降雨、降雪、露水、霧、地表水、植物水和冰芯）相關(guān)的不同水文氣象過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要作用。兩種質(zhì)量分餾過(guò)程，平衡分餾和動(dòng)力學(xué)分餾，是水相變過(guò)程中同位素差異的根本原因。它們分別由飽和水汽壓和不同同位素的擴散速率決定。17O-excess（17O-excess = ln（δ17O + 1）-...
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【溫室氣體】人類(lèi)活動(dòng)造成溫室氣體排放急劇增加，全球地表溫度持續上升，顯著(zhù)改變了自然生態(tài)系統碳水循環(huán)格局。極端氣候事件，尤其是極端干旱事件發(fā)生的頻率和強度不斷升高，對土壤含水量、土壤微生物群落結構和功能、土壤異養呼吸（Rh）以及土壤甲烷（CH4）通量具有重要影響。高寒泥炭地擁有巨大的碳儲量，對氣候變化高度敏感。雖然目前圍繞高寒泥炭地碳排放開(kāi)展了一些研究，但對高寒泥炭地生態(tài)系統碳排放對極端干旱響應的微生物機制仍不清楚?；诖?，中國林業(yè)科學(xué)研究院濕地研究所的研究團隊以青藏高原東部若爾蓋國家級自然保護區高寒泥炭地（33°47′56.62′′ N，102°57′28.44′′ E，3430 m.a.s.l.）為研究對象，依托模擬極端干旱的野外控制實(shí)驗平臺，通過(guò)原位觀(guān)測和室內試驗相結合，旨在解決以下問(wèn)題：（1）不同植物生長(cháng)期，極端干旱如何影響Rh和CH4通量?（2）極端干旱如何影響土壤微生物群落結構和功能群?以及（3）驅動(dòng)Rh和CH4通量變化的主要因素是什么？作者于2019年6月18日至9月25日測量了Rh（PS-9000便攜式土壤碳通量自動(dòng)測量系統（北京理加聯(lián)合科技有限公司））和CH4通量（一個(gè)閉路靜態(tài)室（0.5×0.5×0.5 m）+ABB LGR便攜式溫室氣體分析儀（UGGA，GLA132-GGA））。試驗三個(gè)生長(cháng)期結束時(shí)，作者測量了樣地0-20 ...
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