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Picarro | 千烟洲亚热带森林生态系统碳同位素廓线观测系统应用案例

想象一下，你身处一片浩渺的森林中，阳光透过树叶，洒在地面上，形成一片片斑驳的光影。每一棵大树都像一座绿色的塔楼，分层堆积着生命的活力。此刻，你可能并不知道，你正在亲眼目睹一个惊人的自然现象：碳的旅程。森林是地球上最重要的碳储存器之一，在这个充满生命力的舞台上，每一片叶子、每一棵树、每一片土壤都在向我们讲述着碳的旅程的故事，积极地参与碳的储存和释放。科学家们对此也在进行着相关研究，在江西省千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站，有这样一个研究...千烟洲亚热带森林生态系统碳同位素廓线观测系统应用案例森林生态系统固定目前大气中约三分之一的人为CO2排放；因此，准确评估森林碳汇对于更好理解全球碳收支至关重要。生态系统CO2的碳稳定同位素（δ13C）是追踪碳循环及其与大气交换的有力工具。森林生态系统CO2动态变化取决于冠层光合作用，不同组分（叶、茎、根和土壤微生物）呼吸作用及湍流混合过程的相互作用。然而，由于测量限制，大气中CO2的δ13C模式尚未确定。千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站碳同位素廓线系统设置示意图千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站基于Picarro G2201-i，搭建了碳同位素廓线观测系统，旨在研究森林生态系统内部及上方大气CO2及其δ13C的时间（昼夜和季节）和垂直变化，以及阐明环境和生理因素以及大气条件对其变化的影响。该系统设置了7个观测高度和3个已知浓度和同位素组分的标气。7个观测高度分别设置在距地面1.6、7.6、11.6、15.6、23.6、31.6和39.6 m的高度处，其中11.6和15.6 m两个观测高度位于冠层内，测量依次在7个高度间循环进行，切换间隔为3min。每进行14次循环后，再依次通入3瓶标气，每个标气的测量时间为5min。碳同位素廓线观测系统的测量数据提供了涡度相关系统观测到的垂直湍流通量项的同位素通量、生态系统尺度上的非叶片呼吸的同位素通量、存储通量的同位素通量以及冠层大气CO2的δ13C值等参数。【研究结果】2015-2017年冠层下（1.6和7.6 m）、内（11.6和15.6 m）和上（23.6、31.6和39.6 m）生态系统CO2及其δ13C月度平均日变化典型雨季和干旱期生态系统 CO2（a,d）、δ13C（b,e）和风速（WS）（c,f）的日平均垂直变化不同冠层高度CO2及其δ13C与环境和生理因素的相关矩阵【研究结论...

2023 - 12 - 27
Picarro | 微塑料对淡水系统沉积物中温室气体排放和微生物群落的影响

在大气、陆地、海洋和湖泊环境中均已发现了微塑料（颗粒<5 mm）。不同的微塑料具有不同的密度，范围为20-1400 kg/m3。相当一部分人造塑料比水重，当其进入到水环境中时，会进入到沉积物系统中。已有研究表明，海洋沉积物中微塑料的存在会改变沉积物微生物群落组成，显著影响N循环，并会影响沉积物生物地球化学过程等。在全球气候变暖的背景下，在沉积物-水-大气界面，湖泊生态系统的物质交换更频繁，其对环境变化更敏感，因此，应该重视微塑料对淡水沉积物的影响。此外，淡水湖泊，水库及其沉积物是温室气体排放的重要来源。应注意微塑料进入淡水沉积物中时是否会影响其生态环境、温室气体排放和微生物群落。近来，微塑料研究重点已逐渐从海洋水环境转向淡水和沉积环境。然而，很少有研究关注淡水沉积环境中微塑料的影响和生态效应。基于此，在本文中，来自南开大学环境科学与工程学院的研究团队选择5~2000 μm的微塑料进行实验。将六种不同直径的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）颗粒长期（90天）暴露在淡水沉积物中，研究其对温室气体排放（利用Picarro G2508温室气体分析仪测量CO2，CH4和N2O浓度）、养分循环和微生物群落的影响。作者假设：（1）不同粒径的PET可以在不同程度上促进淡水沉积物系统温室气体排放；（2）PET可以影响微观世界的生化环境和淡水沉积物中的微生物群落；（3）不同粒径的微塑料在不同培养期发挥着作用。【结果】温室气体排放率。生化变量主成分分析图。(a) 培养3天后测量的变量，(b) 培养90天后测量的变量。【结论】研究发现从微塑料直接进入淡水沉积物中7-30天，5 μm粒径的PET可以促进CO2排放。暴露3天后，50 μm-800 μm的微塑料对CO2排放具有粒径效应。在5μm实验组，N2O排放在培养7天后显著促进。在微生物作用下，微塑料逐渐分解，而微塑料也会影响微生物丰度和微生物群落结构。在微塑料暴露期间，所释放的有机物会影响生态系统碳、氮循环。在全球生态系统中，应该更多的关注沉积物中微塑料再悬浮对碳、氮元素循环的潜在影响。微塑料将会影响哪种有机物，哪种有机物在微生物群落结构中发挥着决定性作用，这需要进一步研究。请点击下方链接，阅读原文：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650315315&...

2022 - 10 - 27
用于测量垃圾填埋场和温室气体排放热点甲烷通量的无人机系统的开发和试验

摘要：本文介绍了一种新的采样和测量方法，该方法使用无人航空系统（UAS）记录的二氧化碳浓度和风力数据的代用测量结果来推断甲烷通量。这里描述和试验的通量法适用于垃圾填埋场和类似温室气体排放热点的空间尺度，使其成为一种低成本和快速案例研究量化目前尚不能确定（但非常重要）温室气体通量的重要新方法源。我们提供了一个研究案例，利用这些基于UAS的测量结果，从英格兰北部的试验填埋场获得瞬时甲烷通量，采用为UAS采样定制的质量平衡模型，并将CO 2浓度联合排放作为甲烷排放代用品。在2014年11月27日和2015年3月5日进行的两次试验中，甲烷通量（和通量不确定性）分别为0.140 kg s-1（1σ时为±61％）和0.050 kg s-1（1σ时为±54％）。背景（流入）浓度（> 40％）和风速（> 10％）的环境变化主导了流量的不确定性;而仪器所导致的误差率仅为1-2％。所描述的方法代表了关于温室气体热点通量计算这一具有挑战性的问题的重要进展，并且提供了对各种类似环境的可再现性。这种新的测量解决方案可以增加一套方法来更好地验证特定源温室气体排放清单 - 这是“联合国气候变化框架公约”COP21（巴黎）气候变化协议的一项重要新要求。阅读原文请点击下方链接cdca8bc3618723d5efe56119fc8d3c9a.pdf(2.98 MB)

2018 - 03 - 23
应用ABB LGR分析仪与双标水法(Doubly-Labeled Water Method)显著地促进人体能量消耗的评估

双标水（DLW）法是50年前开发的一种测量动物自由生活能量消耗的测量方法。利用这种技术，水分子中的氢原子和氧原子都被它们的稳定同位素部分或完全地以示踪为目的替换。当人体摄入定量的双标水（2H218O）后，这两种同位素与身体总水量平衡，而后被身体以不同形式消耗掉。氘（2H）以水的形式排出体外，而18O以H2O和CO2的形式排出。因此，CO2 可以用18O的消耗减去2H的消耗计算得出。双标水（DLW）法原理 (From: Doubly Labeled Water for Energy Expenditure, James P. DeLany, Emerging Technologies for Nutrition Research: Potential for Assessing Military Performance Capability. Institute of Medicine (US) Committee on Military Nutrition Research; Carlson-Newberry SJ, Costello RB, editors. Washington (DC): National Academies Press (US); 1997.)这个方法应用到人体的障碍一直是成本过高——需要大量的18O标记水（H218O）来获得足够的同位素富集，以计算有效的消除率。这个障碍最早被攻克是在气体同位素质谱仪（IRMS）的改进和H218O成本降低后，这种方法也被参考方法“全室间接测热法（IC）”验证过。最近，ABB LGR三参数水同位素分析仪（912-0032）评估了激光光谱与DLW在测量每日热能消耗总量（TDEE）中的应用，并发表在《美国生理-内分泌学与代谢杂志》（杂志英文名称：American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism）（2017年10月）“采用离轴积分腔输出光谱技术和同位素质谱技术验证双标水法”（Validation of the doubly labeled water method using off-axis integratedcavity output spectroscopy and isotope ratio mass spectrom...

2017 - 11 - 30
中欧地区混合农业地区塔楼表面大气N2O测量的第一批结果

温室气体排放量日益扩大引起的气候变化是人类面临的最大挑战之一。为了对其进行可靠的预测，我们需要监测大气变化并了解基础过程。 2015年5月，Los Gatos Research Model 913-0014快速响应N2O分析仪被加入到现有的监控系统中，以监控大气N2O浓度和表面大气N2O浓度的趋势。图表展示了第一个测量结果。监控系统和位置：在Hegyhátsál高塔温室气体监测点（匈牙利，46°57'N，16°39'E，248m），大面积涡度协方差系统监测周边主要农业区域的表面大气二氧化碳通量.系统被安装在82m塔上的地面以上，自1997年建成以来一直在持续运行（Haszpra等，2005）。在2015年5月完成了快速响应的N2O分析仪.N2O分析仪的进气口与CO2分析仪的进气口可以相互配合。该配置允许共享操作N2O涡流协方差系统和单个超声波风速计的CO2涡流协方差系统。监控系统以4赫兹运行。 N2O分析仪经过精心校准，符合德国耶拿MPI-BGI准备和认证的4个标准。N2O浓度的时间变化：在地面以上96米处，涡流协方差系统每隔14米有一个NOAA气瓶取样点。每周气瓶样品提供了定量比较测量的可能性。平均偏差为0.11±0.47 ppb。表面大气N2O通量和Biome-BGCMuSo生态系统模型：为了模拟监测站周围农业区生物圈大气N2O通量，采用了基于Biome-BGCMuSo v4.0过程的生态系统模型的升级版本（Hidy et al。，2016）。基于广泛使用的Biome-BGC模型，它包括详细的氮量和农业管理模块。模拟通量可以与测量的通量数据进行比较，用于校准和评估模型。尽管模型没有关于实际正在进行的农业活动的明确信息(不能模拟管理干预-如施肥引起的排放峰值)，但其对现实世界的N2O通量的模拟相当不错。然而，通常，该模型可以用于填补测量数据系列中的间隙。

2017 - 10 - 31
植物影响鸟类活动空间导致的生态系统养分损耗

摘要：已知植物入侵和随后的群落变化会影响营养循环，但大多数此类研究侧重于富营养化效应。针对植物引起的营养减少的效应以及同时发生的机制的研究则相对较少。在这项研究中，我们发现通常作为侵入种的椰子的入侵作用通过间接的影响,中止了外来海洋入侵物种对陆地生态系统的侵入:对鸟类的影响 - 鸟类会尽量避免筑巢在椰子树种群中，因此减少了从海洋环境带来的关键营养物质输入。这些海洋物质输入的下降导致了土壤养分的减少，叶片营养质量的下降，叶片的适度性下降及食草动物的减少。这种营养耗竭的过程比植物种群入侵导致的富营养化模式更为典型。对于空间中外来能量中断对生态系统的影响的研究表明其尚未受到接受群落变化的干扰，如植物群落转变。在热带和亚热带地区的椰子植物入侵的普遍性使得这些研究特别值得注意。同样重要的是，美洲黑斑病的近况提供了一个强有力的范例，说明植物群落的变化如何可以显著影响同种异体营养的供应，从而重塑生态系统的能量流。椰子种群转移|间接效应|海鸟|热带岛屿通过刺激自下而上的能量流动，一个独特的营养供应链塑造了大部分生态系统的动态平衡（1,2）。辅助能的这种提高可以引发接收食物网中大量的级联变化（3-5）。近期的几篇文章已经证明，在食物链顶端的外来捕食者可以通过影响这些辅助能的传递（如鸟类）引发生态系统级联效应，从而引发生态系统结构和功能的全面转变（6,7））。然而自上而下的影响可能不是辅助能中断的唯一机制。在这里，我们证明椰子科植物的增殖通过为鸟类栖息地造成不良影响而造成相似的营养物质消耗，具有较高的效果。鉴于这种植物在热带地区的全球扩散，我们的观察有广泛的适用性。更宽泛地说，这一观察结果表明，同种异体辅助能可能受到受体系统物种特征的阻碍，使接受者体系比以前承认的辅助能运动更为积极。已经确定的是，一种物种的生物入侵通常可以通过改变营养循环（8,9）在入侵的生态系统中具有级联效应。然而，在引入植物改变营养循环的大多数病例研究中，级联效应是由于植物对土壤的输入增加（来自增加的凋落物或直接固氮）的结果）（10,11）。推测是引进物种通常从营养丰富中获益（12）。然而，最近的工作记录了一些入侵植物在低营养环境中表现良好（13）表明，需要对专门从事低营养系统的引进植物进行更多的研究。椰子可能起源于东南亚，然后通过天然（水）和人为散布（14）从这个起点开始区域辐射。科莫斯的单一主要立场现在在...

2017 - 10 - 19
大型水生植物的入侵对一个小热带湖泊温室气体排放量的抑制作用

摘要：大型水生植物，包括水风信子(Eichhornia crassipes)，是热带水生系统中主要的入侵生物之一，它们在改变水与大气之间的气体交换方面可能起着重要的作用。然而，这个系统在温室气体(GHG)排放的全球数据中起到的作用被部分忽视了。本文研究了南印度一个小(0.6 km2)水收集湖的碳(C)流动和温室气体排放，并分析了水生植物对这些排放的影响。我们测量了二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的排放量，以及在水葫芦群落附近的水分与开放水域中水分的C矿化率和物理化学变量。水葫芦群落附近的CO2和CH4排放量比开放水域减少了57%。然而，在这两个区域的水中，C矿化率没有明显的差异。我们的结论是，水风信子和其他漂浮的大型植物的入侵有可能改变温室气体排放，这一过程可能与区域的C预算有关。请阅读原文：www.nature.com/articles/srep20424

2017 - 09 - 29
应用LGR CO2同位素分析仪测量半干旱沙漠中的土壤及其土相对大气中非生物CO2的吸收

【小编注：在本文中，科学家应用美国LGR公司的CO2同位素分析仪测量δ13C、12CO2及13CO2的浓度值，并与LI-COR公司的LI-8100-103土壤呼吸室连用，测量土壤13CO2的通量，这是在国内及国际上比较新颖的仪器应用方式，值得借鉴。】Abiotic CO2 uptake from the atmosphere by semiarid desert soil and its partitioning into soil phasesJiabin Liu1, Keyu Fa1, Yuqing Zhang1, Bin Wu1, Shugao Qin1, and Xin Jia11Yanchi Research Station, School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, China摘要：沙漠可表现出强烈的CO2通量下降的特性，这就是显著的碳沉降。然而，由于无法确定通量测量的稳定性和准确的碳固定地点，这种假设受到强烈的挑战。本研究中，我们在中国北方的毛乌素沙漠中向自然（未杀菌的）土壤中添加13CO2，并量化固相土壤和气相中所添加的13CO2比例。结果显示自然沙漠土壤吸收13CO2的平均速率为0.28 gm-2d-1. 在被吸收的13CO2中，气相中占0.0007%, 然而，被吸收的20.0%的13CO2未被检测到。这些结果显示未受干扰的沙漠能够从大气中吸收CO2，多数被固定的碳被存储在土壤固相中。我要阅读原文：Abiotic CO2 uptake from the atmosphere by semiarid desert soa4eb7e702400e2232a119912184041b4.pdf(646.63 KB)

2017 - 09 - 22
在洞穴中形成的无定形碳酸钙及其对洞穴堆积物研究的影响

摘要浅褐色沉积物是古气候研究中最有价值的大陆构造之一，因为它们可以使用绝对测年法进行评估，并且还提供有价值的气候替代指标。然而，沉积后的矿物学转化等改变过程可能会对其地球化学数据的古气候应用产生显著的影响。本文介绍了采用扫描和透射电子显微镜，X射线衍射和傅里叶变换红外光谱技术的创新采样和测量方案，证明了在-10°C的洞穴中的滴水中的碳酸盐沉淀含有无定形碳酸钙（ACC），后来会转变为纳米晶方解石。还通过分馏法测定了方解石，ACC和水中稳定的氧同位素，证明ACC相对于方解石为18O-耗尽的（> 2.4±0.8‰）。这反过来又对于基于流体的流体包裹体研究具有严重的后果，因为ACC向方解石的闭合系统转化可能会导致流体夹杂水中的负氧同位素偏移，导致原始组成的变差。 ACC形成增加了浅褐色沉积物对变化的敏感性，因为它与外部解决方案的交互可能导致原始代理信号的部分丢失。因此本文建议在研究的浅褐色沉积物位置对新鲜沉淀碳酸盐进行矿物学分析，以确定ACC形成的潜在影响。点击链接阅读原文：www.nature.com/articles/srep39602.pdf

2017 - 09 - 05
通过幽蚊属气孢运输的孔隙水甲烷:一种能量优势

在除南极洲之外的所有大洲，在海拔-2m到70m范围内受到昼夜迁移的幽蚊虫害的人口已经达到130000人。与富营养化相联系的是，在白天的时候，迁徙的幽蚊会停留在缺氧的沉积物中，并在夜间以富氧的表层为食。我们的实验表明,在穴居到沉积物后,幽蚊虫害利用沉积物甲烷的高溶解气体给自己的分压气管囊充气。这种机制提供了一种明显的能量优势，使幼虫通过被动浮力进行迁移，而不是消耗更多能量去游动。幽蚊的幼虫,除了通过一天两次的释放沉积物甲烷气泡进入和离开沉积物,同时也会向内传输间隙水中甲烷气体囊泡进入水体,导致通量为0.01-2摩尔m/年(根据人口密度和水的深度)。幽蚊虫害每年新产生的成虫也会导致每年会有0.16摩尔碳从系统中逸出。发现湖泊富营养化的临界点，能够使这种甲烷驱动的迁移机制对最终重建大角藻的地域扩张和湖泊生物地球化学、碳循环和食物的相应变化起着至关重要的作用网络结构。点击链接阅读原文：srep44478.pdfa2f234d516bdf47e835fee463e75aeb6.pdf(1.06 MB)

2017 - 08 - 30
页岩派生的生物甲烷的归宿和转移

摘要非常规页岩气藏的天然气开采是一个有着相当大争议的公众话题，其中大家主要关注的是泄漏的自然气体对浅表地下水资源的影响。在开发之前，关于这些气体以及它们的同位素的分布、归宿和转移的基准数据处于一种缺乏的状态。这次,我们在加拿大的威利斯顿盆地白垩纪岩层的地下水位附近针对CH4的转移和归宿和早期细菌气体中的δ13C-CH4,进行了研究。我们的结果显示甲烷在深处生成而在扩散过程中通过上覆页岩时较为缓慢。我们结果还表明,δ13C-CH4(冰期后) 的扩散分馏作用将使逃逸出的气体成分复杂化。在冰川剖面上δ13C-CH4的敏感性表明,它可能是一个有价值的用于示踪描述地质变化中控制运输CH4(和其他溶质)和区分迅速向上迁移通过环形区的与通过其他管道向上自然扩散的CH4。本研究的结果已为设计基线调查提供了建议。点击链接阅读原文：redirect-nature.pdf35953cc31ccf4f7753923274c6bdcca6.pdf(2.66 MB)

2017 - 08 - 10
忽视昼夜变化将导致陆地氧化亚氮排放的不确定性

摘要氧化亚氮（N2O）是一种在土壤和水生生态系统中产生出重要的温室气体。它的增温潜力比二氧化碳高296倍。迄今为止，大多数N2O排放量的测量都受到时间和空间解析度的限制，造成全球N2O排放量预测的不确定性。而激光光谱技术的最新进展则提供了一种极好的用于区域集成，直接和连续野外的现场测量N2O通量的涡度协方差法。通过在应用四激光分析仪的农业研究点使用这种技术，我们发现样品与N2O交换的昼夜行为取决于土壤氮素可得性。施肥后土壤N含量较高，白天N2O排放量高于夜间。然而，当土壤氮变得有限时，夜间的排放量要比白天高。由同位素分析支持的这些昼夜变化可能表明植物在与N2O交换相关的微生物过程中占主导地位。这项研究突出了新技术在改善全球N2O排放源预测方面的潜力。点击阅读原文：srep25739.pdf67d4729ca3951f427fc049468ba6d6f3.pdf(802.65 KB)www.li-ca.com/

2017 - 08 - 02
苔原对大气元素汞的吸收推动了北极汞污染

摘要在北极，人为活动导致了大规模的汞污染，但仍不确定的是，通过降水和海水盐诱导的化学循环，汞的湿性沉积是否对北极的高汞负荷负有责任。本文对北极冻土带的汞沉积和稳定同位素资料进行了一项大规模的研究，发现主要的汞来源实际上是由气体元素汞产生的，而另外两种来源则只有少量的贡献。持续的高土壤汞浓度来自于从陆地到沿岸的气体元素汞，这表明北极苔原可能是一个全球重要的水星接收器，也许可以解释为什么北极的河流每年将大量的水银输送到北冰洋。点击阅读原文：www.nature.com/nature/journal/v547/n7662/full/nature22997.htmlwww.li-ca.com/

2017 - 08 - 02
北极高纬度地区夏季的持续日光照射条件下与黑暗条件下浮游生物呼吸率的对比实验

摘要浮游生物的呼吸作用产生的二氧化碳是全球二氧化碳总产量的主要组成部分之一，并预计随着气候的变暖,这种作用会在北极迅速增加。同时，北极现有的测试也评估了在黑暗中浮游生物的呼吸作用。有证据表明，浮游生物的呼吸作用可能会受到光的刺激，这对北极高纬度地区尤其重要，因为那里的浮游生物群落在春天和夏天都有持续的日光照射。在这里，我们可以论证出浮游生物群落的呼吸作用在持续的日照条件下呈现的原位，往往比在黑暗中的测量结果要高。经过测量,在光照条件下群落之间的呼吸比率(Rlight) 比在黑暗中呼吸比率(Rdark)多2/3 Rlight: Rdark比率从在此处的Rlight测量中值(3.62 Lµmol O2−1 d−1)处平均值1.37增加到在最高Rlight测量处(15.8 Lµmol O2−1 d−1) 的平均值17.56。因此，作为北极二氧化碳来源的呼吸作用被低估了，实际上这种作用比以前认为的要重要得多，特别是在晚春，当群落处于极昼下呼吸率最高的时候。介绍群落呼吸是有机体降解有机物质的过程，同时也是提取能量以支持生态系统中的生物的过程，因此提供对生态系统能源需求的综合评估。海洋呼吸估计每年在全球释放66 Gt 的C元素，虽然是生物圈中碳通量的主要成分之一，但仍然是海洋中大多数代谢，气体交换和碳平衡中最不受限制的条件。我们对浮游生物群落呼吸的探究由于以下事实所以很有限：大多数呼吸速率是在黑暗中对氧气消耗率进行评估的，而假设黑暗中的呼吸与光线中的呼吸相当。然而，已发表的报告表明，光线下呼吸作用可能高于黑暗中的呼吸作用，所以目前估计浮游生物群落的群落呼吸可能被低估了。经过估算,在黑暗中的大多数浮游生物群落呼吸的强度取决于群落经历过的光周期。这显示出在高北极的大部分地区，在秋季和冬季大部分时间光照不足，其中黑夜持续大部分时间，对比春季和夏季长时间连续光照，在黑暗中呼吸作用之间的任何差异,光将是会对估算影响最大的因素。由于种群呼吸估算值随着未来的北极变暖而上升,对北极种群呼吸的精确估算变得尤为重要。然而，黑暗中种群呼吸等于北极夏季的光照下的假设尚未得到证实。在这里，我们在2012年，2013年和2014年在北冰洋欧洲部分的春季/夏季进行的几次巡航中对北极海洋的浮游生物群落呼吸速率进行了评估。特别地，我们测试了零假设黑暗中的群落呼吸率等于光照下的呼吸率。我们通过...

2017 - 08 - 02
针对三峡水库湘西湾段中甲烷生成和消耗进程的研究

摘要通过室内模拟实验，我们对三峡库区(TGR)湘西湾段的甲烷(CH4)的生成和消耗速率进行了研究。结果表明，CH4的形成和消耗速率与温度呈显著的正相关。而CH4的产出量由于其潜在的氧化速率的增加而降低。在表面沉积物中，CH4氧化产物占总产物的51.8%，而且在356C的条件下这个值甚至达到了77.4%。另外,水面上甲烷的氧化速率值的范围区间是从1.26到4.65毫克/(m2h)，其中，在30米深水下和356C的条件下，平均和最大氧化速率分别为46.7%和73.9%。因此,在三峡库区的平均水位(160米)下，甲烷的氧化值可能增加41.04毫克/(m2h)，而在水面上，大部分由沉积物产生的甲烷都可以被氧化。点击阅读原文：srep04449.pdf79f6b08cb55d0de2d9a7f8c810e1fc8f.pdf(757.23 KB)www.li-ca.com/

2017 - 08 - 01
搭载在战术型无人机上的小型传感器有效荷载的应用

A. Brescia21--Department of Engineering at the university of Arizona in Tucson, Arizona，USA2--Naval Air Systems Command (NAVAIR) in Patuxent River, MD，USA摘要近年来，传感器的微型化能使单一的无人驾驶飞行系统（USA）平台上安装多个传感器。能在多个UAS平台上同步连接设备，这样可提升数据收集和应用的功能。本文讨论了一系列正在研究的新型传感器，并参考案例研究。参考目前的能力和将来的需求，有关防御和非防御的操作内容将进行讨论，文章介绍了一些目前正使用的传感器。并预测在未来几年内，我们将看到小型机动车辆的使用急剧增加，同时可使用的有效载荷的能力也会有所改善。1.背景在未来十年里，遥感技术将成为数据获取的主要工具，其中机载数据的搜集将会成为一种重要的手段。目前的传感器由于尺寸大小和重量的限制，不适合搭载在小型无人机上；同时无人机的使用和所需的数据已有明确的说明，这就迫切需要研制微型传感器。文章总结了一些安装在Silver Fox 和Manta无人机上的传感器的性能，及其应用。2.传感器类型特征2.1 红外线传感器可观测到的范围：8um-12um；通过测量体热来辨别人和动物，用来探测和追踪有生命的物体；与可见光影像相结合，能有效地识别目标.2.2 高分辨率传感器对大众公开的视频和照片分辨率有所提高；系统质量好、价格适宜、使用方便；在硬盘数据存储或远程传输发面存在欠缺.2.3 高光谱传感器无人机上搭载的高光谱传感器使用波段是可见光和近红外；系统重5磅左右、240光谱通道、高达200HZ；系统是推扫式成像仪，10°视场角，在地面1000英尺的高度可获取16厘米的分辨率的影像；搭载在Silver Fox无人机上的Resonon系统被小型化，其高光谱系统重2磅，机载电脑和数据存储设备重.图1 安装在Silver Fox飞机上的Resonon PIKA II高光谱成像仪3.案例分析使用Silver Fox和Manta无人机进行下列特殊任务：3.1 美国海军进行的海岸监视任务；3.2 由美国海军航空系统司令部资助的隧道探测演习；3.3 在马尔代夫收集的空气污染...

2017 - 07 - 31
基于无人机获取冠层反射数据的油菜钾含量及绿桃皮病易感性的监测分析

摘要：越来越多的证据表明，农作物的钾缺乏会增加它们对食草节肢动物的易感性。遥感检测植物缺钾的能力有利于节肢昆虫的取样和钾肥的空间优化，从而减少因节肢昆虫引起的产量损失。本文在播种后的69天(幼苗)，96天(茎伸长)，和113天(早期开花)分阶段的进行土壤及植物中的养分进行了测定。在相同的时间里，通过应用无人机(UAV)多光谱获取技于15和120米的距离获得了8.1和65毫米的空间(像素)分辨率的多光谱图像。并在69和96 天时，将野外植物被运送到一个带有可控光源的实验室里，并使用240通道的（390-890纳米)高光谱摄影机对植物进行了高光谱成像。在第113天时，发现所有的地块都自然地布满了绿色的桃子蚜虫(半翅目:蚜虫科)，并进行了蚜虫的计数工作。并得知植物缺钾会造成:(1)刚成熟叶片的氮浓度增加(2)绿桃蚜虫密度增加，(3)植被覆盖减少，(4)归一化植被指数(NDVI)减少以及油菜籽产量下降。通过分析可知，具有65毫米空间分辨率的无人机图像具有很高的分类精度(72-100%)，8毫米空间分辨率的无人机影像则较低(69-94%)，在实验室条件下从野外植物获得的高光谱图像的分类精度为78-88%。当从无人机数据中移除非叶像素时，96天及113天获得的空间分辨率为8毫米，65毫米图像的分类精度增大。研究表明，无人机影像具有提取植被营养缺失及节肢动物爆发范围的潜力。研究背景：1、越来越多的证据表明，农作物的钾缺乏会增加它们对食草节肢动物的易感性。然而传统的植物或者土壤钾含量测试是费时费力，且结果多为插值所得。2、机载多/高光谱相机技术得到了极大的发展，通过将无人机机载相机应用到农业调查当中，可以加快调查的效率，降低调查的成本。3、冠层反射数据在农业产量调查中得到了广泛的应用，然而没有任何研究对冠层反射数据与植被钾含量之间的关系进行研究。研究方法：仪器选择：Pika II（美国Resonon公司、室内）400-900nm，分辨率：2.1nm,位深度：12，帧频：60/sMini-MCA6（美国Tetracam公司、机载）重量：600g，通道数：6，图像尺寸：1280×1024，尺寸：115.6×80.3×68.1 mm测量方法：多光谱：无人机机载，分别与样田上方15米及120米进行拍摄，拍摄时间为上午上午11点至下午3点。高光谱：室内...

2017 - 07 - 27
加拿大麦肯齐三角洲的陆上非连续永久冻土层的强地质甲烷排放

摘要北极永冻层覆盖了地下水库中大量的古老的地质甲烷(CH4)，而融化的永冻层为CH4的向表面迁移打开了通道。然而，地质排放的发生及其对目前CH4储量的促进，以及除此外到目前为止,生物基因CH4还不确定。在这里,我们展示的是一个数据采集基于机载CH4通量（从2012年7月和2013年）位于加拿大麦肯齐三角洲高分辨率(100m×100m)地区(10000 km²)的CH4通量图,。我们发现在永久冻土层的非连续带，存在很强烈的可能是单独的地质排放.这些排放的峰值是典型的生物排放峰值的14倍。而微生物CH4的产生主要依赖于最近的空气和土壤温度，地质CH4的产生超过了数百万年，并且可以全年提供开放的通路。因此，即使它们只发生在大约1%的区域，地质热点对我们研究区域的年度CH4排放估计贡献17%。我们认为，如果永久冻土解冻开辟了新的途径，这一比例可能会增加。我们的结论是，由于冻土解冻，在北极地区普遍存在的富含烃类物质的地区，在未来可能会增加地质CH4的排放，增加微生物CH4的产量。相关文献：s41598-017-05783-2.pdf280430340bf271c27f0a8e07c6fec6d3.pdf(1.43 MB)www.li-ca.com

2017 - 07 - 26
应用近红外光谱法测定热带根状植物和块茎作物粉末的主要成分

热带根状植物和块茎作物（木薯、甘薯、芋头和山药）在发展中国家还是主产作物，这些发展中国家的快速城镇化使粉末状食物的需求增加。本研究的目的是对近红外光谱仪在测量常规粉末状食物过程中进行校准，并测试其测量主要成分含量的准确性。摘要热带根状植物和块茎作物（木薯、甘薯、芋头和山药）在发展中国家还是主产作物，这些发展中国家的快速城镇化使粉末状食物的需求增加。质量控制技术依然在发展，与此同时实验室分析比较昂贵。本研究的目的是对近红外光谱仪在测量常规粉末状食物过程中进行校准，并测试其测量主要成分含量的准确性。准备了472个粉末样本（传统品质和育成品系），分析样本的淀粉、总糖、纤维素、总氮和灰分含量（总矿物质含量）。测量了所有样本的近红外光谱曲线（350-2500nm）。利用偏最小二乘法计算校准方程，该校准方程针对所有分析特性使用了交叉验证和外部验证。通过预测标准误（SEP）和源于交叉验证的测量值和预测值之间的r2指数，对94测试样本（总样本的20%）进行质量预报评价。淀粉、糖和总氮含量可进行预测，置信度分别为87%, 86%和93%，然而，灰度（矿物质）预测的置信度为71%，纤维素不能进行预测（r2 = 0.31）。淀粉、糖和总氮的统计参数非常有助于控制粉状样本的质量。这些粉末样品的化学成分在数量上是最重要的，淀粉含量和糖、总氮的含量是负相关的。近红外光谱技术是一种低成本技术可以很好的适用于发展中国家，可以用于快速筛选大量的样本。更多应用将进一步讨论。附件参考：Lebot 2009 NIRS root crops flour.pdf84fc07c6e2a4cc76caf391476af36faa.pdf(2.01 MB)www.li-ca.comTel：010-51292601

2017 - 07 - 20
同步测量13CO2和CO2实现净生态系统CO2交换中光合作用和呼吸的重新分配

一、研究背景—研究现状随着世界范围内越来越多的涡度协方差塔的建立，净生态系统CO2交换（NEE）的测量在多尺度气候变化科学中变得越来越重要。但由于NEE是与光合作用和呼吸相关过程中抵消通量之间的净信号，从而使利用这些数据建立的模型具有一定的争论性。研究方法目前使用最广泛使用的NEE划分方法是Reichstein方法，其使用夜间NEE的温度敏感度来预测白天的Reco，然后通过从NEE中减去Reco来计算GPP。然而由于夜间叶呼吸通常高于日间叶呼吸（也称为Kok效应），从而导致高估了日间Reco和GPP。工神经网络方法（ANN）已成为划分通量建模的另一重要方法，它使用多个可变变量来预测夜间测量的白天Reco。 ANN采用非线性回归模型来估计独立变量和从属变量之间的互连，建立类似神经通路的关系网络，但由于其计算费用昂贵，因此在多个年份内难以跨多个站点运行。研究目的由于上述调查的通量分配方法存在多种局限性，因此需要同时进行评估和比较。并需要大力评估和比较与其相关的不确定性。本研究在理想的气象条件下，采用多重分割方法（即Reichstein、ANN、连续的测量、同位素分析），从而最大限度地减少与夜间湍流、复杂盖度和异质景观有关的误差。由于数据和模型的不确定性，我们评估了每种方法的不确定性。最后，我们通过采用生物物理模型CANVEG来预测冠层尺度的参数，改进了以前的同位素分配方法。二、研究方法—Reco与GPP区分理论冠层尺度：观测对象涡度协方差和气象测量：净辐射、光合有效辐射、冠层上方的空气温度、土壤热通量、相对湿度、叶面积指数、CO2、H2O、13CO2；土壤呼吸测量：3套连续观测系统同步观测；不确定性分析使用三种同位素分割方法中每一种方法对NEE进行分割，以获得每个时间点（n = 1000）的GPP和Reco范围。通过 GPP和Reco值的差异计算90％置信区间。三、研究结果总体而言，CANVEG在模拟和观察NEE中表现出良好的一致性。其中，累积CANVEG NEE高估观测到的5%、累积H高估30%、累积LE高估9%之间。基于分区的分割方法，每个分割法90％置信区间的数据和模型不确定性与Rsoil测量允许识别的时段是不一致的；晚上CANVEG-Gs-Ci、CANVEG-Gs、PM-Gc、ANN、Reichstein的Reco重叠，平均高于Rsoil测量值；白天CAN...

2017 - 05 - 22
净生态系统碳交换中光合作用和呼吸作用的区分(图文)

净生态系统碳交换（NEE）中光合作用和呼吸作用的分配、区分，具有一定的挑战性，而且它常与产生未知数量的不确定性假设相关联，从而阻碍了模型的发展。这与我们使用的测量NEE的方程和方法有关。虽然有多种区分NEE的方法，由于这些技术通常不能同时实现，从而使每种方法都有难以评估的独特局限性。本研究提出了在理想条件下，使用多种区分方法（Reichstein方法、人工神经网络（ANN）方法、稳定碳同位素方法和土壤呼吸Rsoil方法），建立非线性回归模型分析。通过新的量子级联激光（QCL）光谱仪测量了生态系统稳态C同位素的通量，将这些测量与物理学模型CANVEG相匹配，并解决总初级生产力（GPP）和生态系统呼吸（Reco）。结果表明：使用同位素区分方法的GPP和Reco平均值比使用Reichstein和ANN区分方法低10-13％。这些结果表明，由于Reichstein 和ANN方法，使用夜间NEE来推测白天Reco，可能会高估当天的Reco和 GPP。这是由于与白天相比，晚上的植物呼吸速率较高，否则称为Kok效应。随着同位素测量方法和应用理论在不同生态系统的不断发展，它将不仅仅是一种基准测量技术，而且对进一步了解碳循环具有一定的意义。未来有关评估这些技术在日益复杂的生态系统中应用的研究会不断增加，通过这些研究来确定区分方法之间的差异，以及这些差异如何影响陆地碳预算模型建立。【文献来源】P.Y. Oikawa, C. Sturtevant, S.H. Knoxa, et al., Revisiting the partitioning of net ecosystem exchange of CO2 intophotosynthesis and respiration with simultaneous flux measurements of 13CO2 and CO2, soil respiration and a biophysical model, CANVEG. Agricultural and Forest Meteorology, 2017, 149–163.【文献分享】净生态系统碳交换中光合作用和呼吸作用的区分.pdf29248b24358b2eef10b7990dbff18d0e.pdf(3.50 MB)www.li-...

2017 - 05 - 03
应用LGR氮同位素分析仪测定可溶解硝酸盐中的δ15N和δ18O值

Combining denitrifying bacteria and laser spectroscopy for isotopic analyses (δ15N, δ18O) of dissolved nitrateDavid X. Soto,* Geoff Koehler, and Keith A. Hobson本研究介绍一种可测量水中可溶硝酸盐（δ15N、δ18O值）的新方法。这种新方法将人工培养反硝化细菌和离轴积分腔输出光谱（OA-ICOS）技术相结合，基于NO3-转换为N2O的量，进行N2O同位素分析。这种分析方法采用注射器人工将顶部空间的N2O气体注射进入同位素激光分析仪中，样品分析时间约为300秒。在考虑非线性问题时，OA-ICOS技术为可溶解的硝酸样品提供了更加准确和精度的δ15N和 δ18O测量结果。应用OA-ICOS技术测量N2O同位素的优点：（1）在没有预富集的情况下，提高了δ15N和δ18O的测量精度；（2）消除了其它气体物质的干扰（如，水和二氧化碳）；（3）极大地减少了同位素比质谱仪的花费成本和维护成本。这种新方法（OA-ICOS技术）将极大地简化水生系统中硝酸盐来源的识别和量化。阅读原文： Combining denitrifying bacteria and laser spectroscopy for i5059bbbaa132cb484e34d71fbf8e7fa6.pdf(682.67 KB)

2016 - 10 - 17
高光谱成像技术在监测物种入侵上的应用

INVASIVE SPECIES MAPPING USING LOW COST HYPERSPECTRAL IMAGERY Steven Jay1 – Research AssistantDr. Rick Lawrence1 – Associate ProfessorDr. Kevin Repasky2 – Associate ProfessorCharlie Keith2 – Research Assistant1Department of Land Resources and Environmental Science Montana State University – Bozeman2Department of Electrical & Computer Engineering Montana State University – Bozeman 128 AJM Hall Montana State University Bozeman, MT 59717入侵物种的监测长久以来是一个耗时、昂贵且无效的工作。遥感是监测入侵物种的一种手段，然而，由于经费、时间和准确度的问题，限制了这种方法。本研究评估了一款性价比较高的高光谱成像仪监测并区分坐落在草地生态系统的乳浆大戟（Euphorbia esula）。从2008年夏季开始每周搜集地面图像，以识别乳浆大戟可以被准确监测和成像的物候期。高光谱成像仪获取的每周图像同时可用于评价时间序列分类，而传统的方法需要花费大量经费。本研究使用了随机森林模型进行图像分类，分类准确度与使用传统实验室分析手段获取的数据进行了原始匹配，多重时间分类可以提高分类准确度。将来的研究将配合该设备在无人机或低空飞行器上进行低成本且有效的入侵物种监测。研究对象：乳浆大戟：欧亚大陆入侵植物，有毒。它生长在矿物裸土中，在牧场、荒地、休耕农田泛滥，急需管理措施减小放牧和农田损失，传统的除草剂方法无效，放羊或者人工除草较有效。传统方法监测中的问题：使用地面观测方法较难监测且价格昂贵，因此对于管理措施的效果评价较难。GPS结合GIS的手段对于监测和制图较有效，但是需要很大的经费和技术支持。遥感手段成为研究入侵植物的一种广泛使用的方法，由于影像可以覆盖较大研究区域，可以获取地面调查所没有调查到的版块数...

2016 - 09 - 05
应用Resonon高光谱成像仪区分抗性和敏感性的长芒苋

草甘膦抗性和敏感性的长芒苋（苋科苋属植物）：利用植物的高光谱反射特性对其分类的可行性Glyphosate-resistant and glyphosate-susceptible Palmer amaranth (Amaranthus palmeri S.Wats.): hyperspectral reflectance properties of plants and potential for classificationKrishna N Reddy,a*Yanbo Huang,aMatthew A Lee,aVijay K Nandula,aReginald S Fletcher,aSteven J Thomsonaand Feng Zhaob研究背景：草甘膦是目前世界上广泛应用的一种除草剂（高效、安全、环境友好），但是由于耐草甘膦转基因作物的应用，使其大量、频繁的应用，产生很高的选择压力，致使抗性杂草的进化，长芒苋是25个抗草甘膦品种中的一个，2006年就发现了抗性植株。长芒苋是玉米、棉花、大豆田中一种常见的杂草，在作物生长季节它能快速生长能高达2m，严重影响农作物的产量。抗性品种和感性品种很相似，通常无法区分。当前只能用草甘膦处理和看其生理生化变化来区分，过程比较麻烦，而利用高光谱技术可以简单方便的区分。长芒苋是美国南部的农业生产中的一种比较难治理的杂草（超级杂草），多数品种已经进化成草甘膦的抗性品种。本论文研究了草甘膦抗性品种和敏感性品种长芒苋的光谱特征，探索利用高光谱传感器区分抗性和敏感型品种的可能性。结果：1.相比较抗性品种而言，感性品种在可见光区域有更高的光反射光谱，在红外光区域有较低的反射光谱；2.两个品种的光谱反射率归一化在400-500nm、650-690nm、730-740nm及800-900nm波段均有很好的可分离性；3.在这四个波段范围及其附近的14个波段可以提供两个品种的未知点的分类，室内温室培养植株的精准度可达94%，野外种植的可达96%。结论：抗性和敏感性长芒苋植株均具有独特的高光谱反射特征，有四个明显的波谱频段能区分两个品种。结果证明高光谱图像在区分抗性和敏感性的长芒苋（不用草甘膦处理）方面，及对于未来草甘膦的抗性治理有很好的应用前景。我要阅读这篇文献：Glyphosate-resistant and glyphos...

2016 - 08 - 19
应用LGR OA-ICOS技术原位测量淡水生态系统中的溶解性气体

In Situ Measurement of Dissolved Methane and Carbon Dioxide in Freshwater Ecosystems by Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy应用LGR OA-ICOS技术原位测量淡水生态系统中的溶解性气体：CH4和CO2Rodrigo Gonzalez-Valencia,† Felipe Magana-Rodriguez,† Oscar Gerardo-Nieto,†Armando Sepulveda-Jauregui,‡ Karla Martinez-Cruz,†,‡ Katey Walter-Anthony,‡ Doug Baer,§ and Frederic Thalasso*,†,‡†Biotechnology and Bioengineering Department, Cinvestav, Avenida IPN 2508, Mexico City, San Pedro Zacatenco, D.V. 07360,Mexico‡Water and Environmental Research Center, University of Alaska Fairbanks, Fairbanks, Alaska 07360, United States§ Los Gatos Research, Inc., Mountain View, California 94041, United StatesAbstractA novel low-cost method for the combined, real-time, and in situ determination of dissolved methane and carbon dioxide concentrations in freshwater ecosystems was designed and developed. This method is based on the continuous sampling of water from a freshwater ecosystem to a gas/liquid exchange membr...

2016 - 05 - 04
水土平衡：半干旱环境中原位不饱和地区水稳定同位素（2H 和 18O）的测量

摘要：在纳米比亚Cuvelai–Etosha半干盆地采用液体水同位素分析仪（LGR可调节离轴积分腔输出光谱技术）及商用土壤气体探头测量土壤水分的稳定同位素（氘，2H, oxygen-18, 18O）。结果证实了原位测量土气水分稳定同位素的可行性。在研究区域获得了合理而准确的高时空分辨率数据。测量结果与低温真空萃取及后腔衰荡激光光谱学同位素分析的实验室数据一致。在2014年6月-10月连续两次野外活动经过140次测量，原位同位素数据的漂移和跨度修正后的精度分别为：δ2H：1.8，δ18O：0.48 ‰ 。使用质量检查标准得到平均测量准确结果分别为δ2H ：5 ，δ18O ：0.3 ‰。定量同位素剖面深度来计算土壤水分平衡。水蒸发量占总地表水蒸发量72-92%。降雨后蒸发量立即降低至35-50%范围。激光光谱仪的原位系统存在与环境条件相关的潜在局限性，可通过使用温度调节室最小化。而且使用烘箱预先干燥的土壤原料，土壤的理化性质（即粘土矿物）可能会使系统适用性受到限制。通过改良校准程序以及进一步研究影响土壤水分同位素比值的数据，可减少原位系统的不确定性，尤其在低含水量条件下。此外，无法从数据推断出土壤呼吸二氧化碳对根区同位素值的影响。引用文献：Gaj, M., Beyer, M., Koeniger, P., Wanke, H., Hamutoko, J., and Himmelsbach, T.: In situ unsaturated zone water stable isotope (2H and 18O) measurements in semi-arid environments: a soil water balance, Hydrol. Earth Syst. Sci., 20, 715-731, doi:10.5194/hess-20-715-2016, 2016.【英文】In situ unsaturated zone water stable isotope (2H and 18O) measurements in semi-arid environments: a soil water balanceMarcel Gaj1,2, Matthias Beyer1, Paul Koeniger1, Heike Wanke3,...

2016 - 03 - 25
应用基于光腔增强型激光吸收光谱技术的下一代分析仪测量NH3

J.B. Leen, G. Sornsen, R. Provencal, K. Owen, M. Gupta, D. Baer; ABB – Los Gatos Research摘要基于最新的光腔增强型激光吸收技术—OA-ICOS（离轴积分腔输出光谱技术），美国能源部应用两种不同商业气体分析仪测量NH3。分析仪#1（型号：914-0012），搭载于美国能源部在Yakima山谷Gulfstream-1研究飞机上，采用中红外量子级联激光器测量NH3。通过调节高分辨率吸收光谱的激光波长振动带近9.7um,测量NH3。在宽动态范围（0-101ppb）内获得了线性度:响应速率（1 / e）8 Hz，精度±0.09ppb（1σ，1秒）。一共执行两次飞行研究：飞行# 1，分析器在低风平稳大气条件下，采用高垂直分辨率和空间分辨率用来确定奶牛场牲畜排泄物特征。飞行# 2，分析仪在有风条件下捕获到动物粪便特征。分析仪# 2（型号：911-0016），采用近红外二极管激光测定空气中的氨。通过调节高分辨率吸收光谱激光波长接近1.52um的NH3结合带进行测量。线性度在宽动态范围（0-0.1ppm）内获得：响应速率（T90-10, 10-90）分别为＜8秒和＜9秒，精度±0.3ppb（10秒1σ）±0.8ppb（1秒1σ）。通过带水气/不带水气测量得到的两次结果，来量化仪器的精度、准度、漂移率、动态范围和水气交叉敏感度。分析仪# 1（型号：914-0012）：快速响应（8Hz），高精度（±0.09ppb，1σ/秒）机载测量仪器搭载美国能源部飞机Gulfstream-1 (G-1)，在华盛顿Yakima山谷上空对流层飞行测量可行性被证实。在明显不同的大气条件下，两次飞行，分别对当地奶牛饲养场NH3特征执行了检测。第一次飞行（2012年5月24日），在低风稳定大气条件下，从630米，1200米和1820米三个海拔高度下横向穿越山谷。第二次飞行（2012年5月25日），在持续东北偏北风条件下，从670米和1270米两个海拔高度处测量。在大型饲养场测量到NH3混合比为低至0.75 ppb，高至100 ppb。飞行测量：WA, Yakima山谷NH3摩尔数据：(a)2012年5月24日（b）2012年5月25日，红色表示飞行测量高度。5月24日，平稳大气条件N...

2016 - 03 - 15
近红外光谱技术应用于葡萄栽培的研究

近红外光谱技术应用于葡萄栽培的研究：•光谱技术，例如近红外光谱技术可以作为基于葡萄需水量这一生理学指标来做灌溉安排，这种方法，比那些不考虑植物本身，单纯依靠天气或者土壤湿度测量的方法更实用。•近红外光谱技术可以用来分析葡萄叶中叶绿素、糖分、营养成分和碳水化合物含量。•曾经有报道指出，近红外光谱技术可以作为一个工具，测量一批赤霞珠葡萄的物理性质，诸如：硬度、弹性和耐碰性。(LeMoigne et al., 2008)• 应用近红外光谱仪研究葡萄浆果表明：近红外光谱技术可应用于在称量台或者在现场分析花青素、TSS和pH值。 (Cozzolino et al., 2004)•研究表明，在红酒的发酵过程中，近红外光谱技术在酚复合物的浓度预测、萃取监控及进化有着潜在性的作用。(Cozzolino et al., 2006)应用化学统计学 (多变量分析) 预测葡萄栽培的特性：•数据量化模型（包含Indico® Pro光谱采集软件和可以和ASD的LabSpec和FieldSpec配套使用的软件；GRAMS apps)•用回归分析方法讲各种实验室分析方法与近红外反射率联系起来。•预测多种成分，比如：糖分/糖度；叶绿素；碳水化合物；葡萄藤水分预测(灌溉进度安排，等等)。•用一种测量方法做多种预测。经澳大利亚葡萄酒研究所许可转载。标准值和近红外技术预测的pH值之间的关系。n=样品数量, R2=定标测定系数, SECV=交叉验证的标准误差, RPD=SD/SECV, RPD大于3的数值被认为是此次分析可以接受的值。(Cozzolino et al., 2004)结论:ASD地物光谱仪十分便携、且具有最佳的信噪比，测量速度更快，再加上350-2500 nm宽的光谱范围，为测量多种化学制品和特性检测提供了可能性。为了给各种多样化的设置和样品检测提供最方便和最高效的测量方案，ASD提供不同配置的仪器，有多种配件供您选择。ASD仪器是一套分析葡萄藤和葡萄酒特性的实用型解决方案。LabSpec 4 提供实验室级别性能仪器：坚固耐用、采用便携式设计、适合台式分析或者现场使用，用于定量分析。FieldSpec 4 全波段地物光谱仪，特别为在现场采集测量光谱时遇到挑战的研究人员设计。用于扫描收集植物冠层信息。理想的葡萄栽培应用解决方案:便携式设备非侵入性、非破坏性简单、...

2016 - 03 - 02
ASD地物光谱仪应用：啤酒酿造 & 乙醇生产

“啤酒酿造过程包含若干步骤：麦粒发芽, 制粉, 捣碎, 过滤, 烹煮, 发酵, 加工, 过滤和包装。其中，发酵环节对啤酒的质量起到决定性的作用，因为有多种因素（比如温度、pH值、糖类组成、酵母类型）会影响酒的质量度。”(Grassi et al., 2013)全波段近红外光谱仪的作用：• “对植物进行高光谱遥感分析是一个快速调查和明确植物健康和营养状况很有效的方法。” (Fluvià, 2015)• “近红外测量对植物育种、监测作物的成熟度非常有用。” (Halsey, 1987)• 近红外测量可以用来对啤酒酿造中的原料（比如：大麦、麦芽、啤酒花、酵母）、半成品及成品做质量监测控制。(Valeria et al., 2012)• 传统的近红外分析样品的方法，已被应用于啤酒花的水分，α-酸、β-酸、啤酒花油和贮存指数的预测。(Halsey, 1987)• 乙醇可以从许多不同的淀粉中提取，包括玉米、小麦、大麦或马铃薯；近红外技术已经帮我们实现通过仪器直接测量这些原料成分，并预测乙醇产量。 (Fluvià, 2015)• 近红外技术是检测酒渣能否用于动物饲料成分的有效工具。(ASD Inc., 2009)• 近红外技术可以帮助我们清楚的分辨出啤酒样品与老化啤酒中的乙醇。(Ghasemi-Varnamkhasti et al., 2012)应用化学统计学 (多变量分析)定量校准啤酒酿造和乙醇生产成分特性：• 多元校正可以测量多种结构和工艺的多种特性；• 实时定量分析校准工具与ASD LabSpec® 分析仪配套使用； (GRAMS IQ; The Unscrambler®)• 用回归分析方法将多种实验室分析方法与近红外反射率相关联；• 校准可用于发酵过程的各个环节，比如：水分、蛋白质和淀粉含量（谷物含量）、麦芽质量和蛋白（麦粒发芽）、总糖、可发酵的碳水化合物、麦汁参数（捣碎）、可溶性糖、酸含量（发酵）、硫含量、水分、蛋白质、纤维（用于生产动物饲料的副产品）• 通过一种测量方法做多种分析。结论:ASD光谱仪具备最佳的灵敏度和速度，同时兼具高信噪比的设计，与350-2500nm光谱测量范围相结合，非常适合测量多种成分种类和重要过程参数。ASD 地物光谱仪是一种用于啤酒酿造工艺和乙醇生产成分特性测定的实用型仪器。LabSpec ...

2016 - 02 - 16
LGR水同位素分析仪部分国内应用文献

LGR水同位素分析仪部分国内应用文献：1. 马雪宁，张明军，李亚举，马潜，李小飞. 土壤水稳定同位素研究进展，土壤 (Soils), 2012, 44 (4): 554-561摘要：本文从影响土壤水稳定同位素变化的因素、时空变化规律以及“土壤-植物-大气”界面水分转化和循环过程等方面综述了国内外土壤水同位素研究的主要成果，认为同位素方法在研究土壤水运移、降水入渗及土壤蒸发问题上优势比较明显，并且有助于从宏观和微观上阐明土壤水的特征及其运动规律；指出了当前土壤水分同位素研究存在的问题和今后研究的重点，并对同位素技术与方法在土壤水中应用前景进行了展望。2. 赵国琴，李小雁，吴华武，张思毅，李广泳. 青海湖流域具鳞水柏枝植物水分利用氢同位素示踪研究，植物生态学报，2013, 37 (12): 1091–1100摘要：具鳞水柏枝(Myricaria squamosa)是我国高寒地区广泛分布的优势河谷灌木, 具有维持河谷湿地系统稳定的功能。然而, 目前国内外有关具鳞水柏枝水分利用来源的定量研究很少。该文运用氢稳定同位素示踪方法, 分析了青海湖流域具鳞水柏枝茎(木质部)水和潜在水源(地下水、河水和土壤水)的氢稳定同位素比率(δD)的季节变化, 发现具鳞水柏枝在不同水文环境下的植物水分利用来源有明显差异。研究结果表明, 生长在河岸边的具鳞水柏枝在6、7月主要利用地下水与河水, 分别占其所利用水分的89%、86%和55%、65%, 8月主要利用0–20 cm土层的土壤水, 9月水源不详。生长在离河岸约100 m处的具鳞水柏枝在6月主要利用地下水与河水(91%、70%), 在7–9月以0–60 cm土层的土壤水为主要水源。这表明生长在河岸边的具鳞水柏枝对地下水和河水的依赖程度较高, 而距离河岸约100 m时对土壤水的利用量较多, 反映出生长在不同生境中的具鳞水柏枝对特定水分条件的特殊适应结果。3. 刘光生，王根绪，高洋，赵超.长江源多年冻土区季节性河流氢、氧同位素组成，生态学杂志，Chinese Journal of Ecology2015, 34（6）：1622-1629摘要：氢、氧稳定同位素方法是研究多年冻土区水文过程的一种有效手段。基于2009年风火山流域降水和河水δＤ和δ１８Ｏ数据，结合水文气象资料，分析多年冻土区季节性河...

2016 - 01 - 29
LGR 二氧化碳同位素分析仪应用文献—医疗诊断

1.应用LGR二氧化碳同位素分析仪，通过测定肠易激综合症患者的呼出气体中的13CO2和12CO2的同位素分子比率，可以对患者体内小肠细菌过度生长情况做出正确诊断Diagnosis of small intestinal bacterial overgrowth in irritable bowel syndrome patients using high-precision stable 13CO2/12CO2isotope ratios in exhaled breathGourab D. Banik,aAbhijit Maity,aSuman Som,aChiranjit Ghosh,aSunil B. Daschakraborty,bSujit Chaudhuri,bShibendu Ghoshcand Manik Pradhan*adShow AffiliationsJ. Anal. At. Spectrom., 2014,29, 1918-1924Hydrogen breath tests (HBT) are widely used for the diagnosis of small intestinal bacterial overgrowth (SIBO) in patients with irritable bowel syndrome (IBS). However, the conclusions drawn from these studies are highly controversial, and several discrepancies exist in the results. The aim of our study is to develop an alternative 13C-glucose breath test (13C-GBT) methodology by measuring high-precision 13CO2/12CO2isotope ratios in exhaled breath to accurately diagnose SIBO using an optical cavity-enhanced CO2isotope analyzer. ...

2016 - 01 - 26
【LICA出品】LI-2000植物土壤水分真空抽提系统部分技术文献

LI-2000植物土壤水分真空抽提系统使用方便，提取率高，是一款很有前途的提取土壤水分的设备，部分技术文献如下：1. 马雪宁，张明军，李亚举，马潜，李小飞. 土壤水稳定同位素研究进展，土壤 (Soils), 2012, 44 (4): 554-561摘要：本文从影响土壤水稳定同位素变化的因素、时空变化规律以及“土壤-植物-大气”界面水分转化和循环过程等方面综述了国内外土壤水同位素研究的主要成果，认为同位素方法在研究土壤水运移、降水入渗及土壤蒸发问题上优势比较明显，并且有助于从宏观和微观上阐明土壤水的特征及其运动规律；指出了当前土壤水分同位素研究存在的问题和今后研究的重点，并对同位素技术与方法在土壤水中应用前景进行了展望。2. 赵国琴，李小雁，吴华武，张思毅，李广泳. 青海湖流域具鳞水柏枝植物水分利用氢同位素示踪研究，植物生态学报，2013, 37 (12): 1091–1100摘要：具鳞水柏枝(Myricaria squamosa)是我国高寒地区广泛分布的优势河谷灌木, 具有维持河谷湿地系统稳定的功能。然而, 目前国内外有关具鳞水柏枝水分利用来源的定量研究很少。该文运用氢稳定同位素示踪方法, 分析了青海湖流域具鳞水柏枝茎(木质部)水和潜在水源(地下水、河水和土壤水)的氢稳定同位素比率(δD)的季节变化, 发现具鳞水柏枝在不同水文环境下的植物水分利用来源有明显差异。研究结果表明, 生长在河岸边的具鳞水柏枝在6、7月主要利用地下水与河水, 分别占其所利用水分的89%、86%和55%、65%, 8月主要利用0–20 cm土层的土壤水, 9月水源不详。生长在离河岸约100 m处的具鳞水柏枝在6月主要利用地下水与河水(91%、70%), 在7–9月以0–60 cm土层的土壤水为主要水源。这表明生长在河岸边的具鳞水柏枝对地下水和河水的依赖程度较高, 而距离河岸约100 m时对土壤水的利用量较多, 反映出生长在不同生境中的具鳞水柏枝对特定水分条件的特殊适应结果。3. 郑肖然，赵国琴，李小雁，李柳，吴华武，张思毅，张志华. 氢同位素在内蒙古小叶锦鸡儿灌丛水分来源研究中的应用，植物生态学报，2015, 39 (2): 184–196摘要：小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)是我国内蒙...

2016 - 01 - 20
国际原子能机构（IAEA）研究人员应用LGR水同位素分析仪测量高2H富集水样

Measurement of extremely 2H-enriched water samples by laser spectrometry: application to batch electrolytic concentration of environmental tritium samples国际原子能机构（International Atomic Energy Agency --IAEA）研究人员应用LGR水同位素分析仪测量高2H富集水样（备注：该文章是IAEA的研究人员独立发表的文章，具有权威性、客观性和独立性，亦可广泛使用。）IAEA的研究人员发表了一篇应用LGR水同位素分析仪（912-0032）测量高2H富集水样的文章，文章有2个目的：（1）论证基于OA-ICOS技术的水同位素分析仪可以快速获得高准确性和高精度的自然丰度水样和氘富集水样（delta_2H ~ +57,000‰）的δ2HVSMOW-SLAP 数值；（2）随后论证基于激光技术2H富集方法测量水样的效能，以促进进行批处理3H电解富集的环境氚水实验室的生产力。文章中还简要说明了应用CRDS分析仪测量高2H富集水样的情况（CRDS水同位素分析仪可测量数值约为750‰的δ2HVSMOW-SLAP样品，但两个样品之间需要大于20次以上的注射才可去除显著的记忆效应。因此实际上每天只能测量15个样品）。2015年，IAEA（Vienna，Austria）宣布使用新的2H-（和18O-）富集的HDO基准标样。而所有δ2HVSMOW-SLAP校准均使用的是OA-ICOS技术水同位素分析仪。【译者注：请注意，IAEA研究人员使用的是采用OA-ICOS技术的LGR水同位素分析仪，而非CRDS技术的仪器，这说明LGR水同位素分析仪可作为制作IAEA标样的分析仪，LGR分析仪更准确、更高精度、更稳定。】IAEA文章证实了LGR水同位素分析仪的几点关键性优势：1. 能够准确测量含量高达9000ppm的高富集HDO的水样品（delta_2H ~ +57,000‰）, 其精度和准确度是目前测量天然水样所能达到的最高水平；2. 在测量高富集样品后的1个小时之内，用户即可应用同样的设置测量普通的自然水样，快速的消除记忆效应，没有同位素质谱仪可以做到这一点；3. 文章中...

2016 - 01 - 18
UNSW 研究人员应用LGR水同位素分析仪监测地表下不同岩层下的地下水运动

UNSW researchers have used a new water-tracing technology in the Sydney Basin for the first time to determine how groundwater moves in the different layers of rock below the surface.新南威尔士大学（UNSW）研究人员在悉尼盆地首次应用新的水源示踪技术监测地表下不同岩层下的地下水运动http://newsroom.unsw.edu.au/news/science-tech/new-water-tracing-technology-help-protect-sydney-basin-groundwater

2016 - 01 - 15
中科院科学家应用LGR二氧化碳同位素分析仪监测“新鲜有机物的质量对土壤有机物的启动和微生物底物利用率模式的影响”

LGR的二氧化碳同位素分析仪帮助中国科学院的科学家监测“新鲜有机物的质量对土壤有机物的启动和微生物底物利用率模式的影响”Quality of fresh organic matter affects priming of soil organic matter and substrate utilization patterns of microbesHui Wang1, 2, Thomas W. Boutton3, Wenhua Xu1, Guoqing Hu1, 2, Ping Jiang1, Edith Bai1AbstractChanges in biogeochemical cycles and the climate system due to human activities are expected to change the quantity and quality of plant litter inputs to soils. How changing quality of fresh organic matter (FOM) might influence the priming effect (PE) on soil organic matter (SOM) mineralization is still under debate. Here we determined the PE induced by two 13C-labeled FOMs with contrasting nutritional quality (leaf vs. stalk of Zea mays L.). Soils from two different forest types yielded consistent results: soils amended with leaf tissue switched faster from negative PE to positive PE due to greater microbial growth compared to soils amended with stalks. However, after 16...

2015 - 10 - 16
应用LGR痕量气体分析仪测定JP-8（特级航空材料）中的H2S

Rapid, Online Quantification of H2S in JP-8 Fuel Reformate Using Near-Infrared Cavity-Enhanced Laser Absorption Spectroscopy应用LGR激光痕量气体分析仪快速在线量化JP-8（特级航空材料）中的H2SFeng Dong†, Christian Junaedi‡, Subir Roychoudhury‡, and Manish Gupta*††Los Gatos Research, 67 East Evelyn Avenue, Suite 3, Mountain View, California 94041, United States‡Precision Combustion, Inc., 410 Sackett Point Road, North Haven, Connecticut 06473, United StatesAnal. Chem., 2011, 83 (11), pp 4132–4136DOI: 10.1021/ac200300tPublication Date (Web): May 3, 2011Copyright © 2011 American Chemical SocietyAbstractOne of the key challenges in reforming military fuels for use with fuel cells is their high sulfur content, which can poison the fuel cell anodes. Sulfur-tolerant fuel reformers can convert this sulfur into H2S and then use a desulfurizing bed to remove it prior to the fuel cell. In order to optimize and verify this desulfurization process, a gas-phase sulfur analyzer is required to measure H2S at low concentra...

2015 - 10 - 10
应用LGR快速温室气体分析仪监测美洲黑杨人工皆伐中后期对生态系统碳通量（CO2和CH4）的影响

Ecosystem carbon (CO2 and CH4) fluxes of a Populus dettoides plantationin subtropical China during and post clear-cuttingShenghua Gao a, Jiquan Chen b, Yuxi Tang c, Jing Xie d, Rui Zhang e, Jie Tang c, Xudong Zhang a,*aState Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding, Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, ChinabCenter for Global Change and Earth Observations (CGCEO) and Department of Geography, Michigan State University, East Lansing, MI 48823, USAcHunan Academy of Forestry, Changsha 410004, ChinadBeijing Forestry University, Beijing 100083, ChinaeState Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Eco-Environmental Science, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China由于杨树类树木极强的适应和繁殖能力，在世界各国都有广泛种植。在中国南方，在管理杨树类植被的措施上，皆伐法是最主要的采伐方法。但是，这种采伐方法限制了我们对它的碳固存的估计。我们完成了一个利用涡度相关仪器连续三年观测长江流域平原美洲黑杨的CO2和CH4通量的工作，并且给出了采用皆伐法之后CO2和CH4的通量数据。我们发现，皆伐法在几个月内（每年7月份-次年1月份）使得生态系统从一个主要的碳汇变成一个中等的碳源。...

2015 - 09 - 15
应用ASD高光谱遥感技术监测由丝核菌引起的甜菜根腐病和冠腐病

HYPERSPECTRAL REMOTE SENSING FOR DETECTION OF RHIZOCTONIA CROWN AND ROOT ROT IN SUGARBEETGregory J. Reynolds1, Carol E. Windels2, Ian V. MacRae3, and Soizik Laguette4Graduate Student, Professor, Associate Professor, and Assistant Professor, respectively1University of Minnesota, Department of Plant Pathology, St. Paul2University of Minnesota, Department of Plant Pathology and Northwest Research & Outreach Center, Crookston3University of Minnesota, Department of Entomology and Northwest Research & Outreach Center, Crookston4University of North Dakota, Department of Earth System Science and Policy, Grand ForksThe soilborne fungus Rhizoctonia solani AG-2-2 causes Rhizoctonia crown and root rot (RCRR) of sugarbeet. The pathogen is becoming common and widespread in sugarbeet-growing regions of Minnesota and North Dakota because of increased acreage of soybean, edible bean and corn, which are also infected by R. solani AG-2-2 (5, 23). Thus, inoculum of the fungus is building up in soi...

2015 - 08 - 11
应用ASD地物光谱仪检测蛀虫ELDANA SACCHARINA对非洲甘蔗茎部的危害程度

DETECTION OF SUGARCANE AFRICAN STALK BORER ELDANASACCHARINA WALKER (LEPIDOPTERA: PYRALIDAE) USINGHYPERSPECTRAL REMOTE SENSING (SPECTRORADIOMETRY)应用ASD地物光谱仪检测蛀虫ELDANA SACCHARINA（鳞翅目：螟蛾科）对非洲甘蔗茎部的危害程度MOKHELE TA1, AHMED F1and CONLONG DE2,31School of Environmental Sciences, University of KwaZulu-Natal, Durban, 4041, South Africa2South African Sugarcane Research Institute, Private Bag X02, Mount Edgecombe 4300, South Africa3School of Biological and Conservation Sciences, University of KwaZulu-Natal, Private Bag X01, Scottsville, 3209, South AfricaAbstractThe South African sugar industry is one of the world’s leading sugarcane producers. The stalk borer Eldana saccharina has for many years been the most destructive pest in the South African sugar industry and is the most important factor limiting sugarcane productivity. The pest has been monitored using a traditional visual approach whereby a representative sample of stalks is taken from a field and split longitudinally to asse...

2015 - 08 - 06
Analytical Chemistry 文章：通过反硝化细菌和激光同位素分析仪测定溶解硝酸盐中的δ15N和δ18O

LGR氧化亚氮同位素分析仪测量水中硝酸盐成功案例：Analytical Chemistry 文章：Combining Denitrifying Bacteria and Laser Spectroscopy for Isotopic Analyses (δ15N, δ18O) of Dissolved Nitrate通过反硝化细菌和激光同位素分析仪测定溶解硝酸盐中的δ15N和δ18ODavid X. Soto *†, Geoff Koehler †, and Keith A. Hobson †† Environment Canada, 11 Innovation Boulevard, Saskatoon, Saskatchewan, Canada, S7N 3H5AbstractWe present a novel approach for nitrogen (δ15N) and oxygen (δ18O) isotopic analysis of nitrate in water based on the isotopic analysis of N2O produced from the conversion of NO3– by cultured denitrifying bacteria and off-axis integrated cavity output spectroscopy (OA-ICOS). The headspace N2O was manually injected into an OA-ICOS isotopic N2O laser analyzer through a syringe septum port. Sample analysis time was ∼300 s. The use of OA-ICOS technology yields accurate and precise δ15N and δ18O results for dissolved nitrate samples when nonlinearity issues are considered. This new isotope analytical technique thus improves the isotopic analysis of ...

2015 - 07 - 21
Nature 发表文章：应用LGR液态水同位素分析仪原位测量水中2H和18O同位素比值

Nature 发表文章：In-situ unsaturated zone stable water isotope (2H and 18O) measurements in semi-arid environments using tunable o-axis integrated cavity output spectroscopy科学家应用LGR液态水同位素分析仪在半干旱环境下原位测量不饱和带水中2H和18O同位素比值M. Gaj1,2, M. Beyer1, P. Koeniger1, H. Wanke3, J. Hamutoko3, and T. Himmelsbach11 Federal Institue for Geosciences and Natural Resources (BGR), Stilleweg 2, Hannover, Germany2 Chair of Hydrology, Faculty of Environment and Natural Resources, University of Freiburg, Fahnenbergplatz, 79098 Freiburg, Germany3University of Namibia, (UNAM) Windhoek, Namibia Received: 1 April 2015 – Accepted: 17 May 2015 – Published: 23 June 2015Correspondence to: M. Gaj (marcel.gaj@bgr.de)Published by Copernicus Publications on behalf of the European Geosciences Union.液态水同位素分析仪文献.pdfa47184a926d8f4a139ac737ca1ac2881.pdf(2.78 MB)

2015 - 07 - 07
应用LGR同位素分析仪测定人体尿液中的同位素丰度间的相互作用对DLW测量方法的影响

Inter- and intraindividual correlations of background abundances of 2H, 18O and 17O in human urine and implications for DLW measurements科学家应用LGR同位素分析仪测定人体尿液中的2H,18O和17O丰度间的相互作用对DLW测量方法的影响E S F Berman, E L Melanson, T Swibas, S P Snaith and J R SpeakmanBackground/Objectives:The method of choice for measuring total energy expenditure in free-living individuals is the doubly labeled water (DLW) method. This experiment examined the behavior of natural background isotope abundance fluctuations within and between individuals over time to assess possible methods of accounting for variations in the background isotope abundances to potentially improve the precision of the DLW measurement.Subjects/Methods:In this work, we measured natural background variations in 2H, 18O and 17O in water from urine samples collected from 40 human subjects who resided in the same geographical area. Each subject provided a urine sample for 30 consecutive days. Isotopic abundances in the samples were...

2015 - 07 - 01
应用Campbell CPEC200闭路涡动相关系统测量森林碳封存

科学家应用Campbell CPEC200闭路涡动相关系统测量森林碳封存Canada: Forest Carbon SequestrationCampbell Scientific CPEC200 monitors eddy-covariance fluxes in British Columbia forest文章下载地址：79canada-vancouver-island--CPEC200.pdf4da92e4cbee3e5c7273825cef11d6136.pdf(2.84 MB)

2015 - 05 - 19
应用ASD地物光谱仪区分地中海附近海岸的本土植物和外来入侵灌木

Field Spectroscopy in the VNIR-SWIR Region to Discriminate between Mediterranean Native Plants and Exotic-Invasive Shrubs Based on Leaf Tannin Content基于可见光近红外（VNIR）和短波红外（SWIR），科学家应用ASD地物光谱仪测量叶片单宁的含量，从而区分地中海附近海岸的本土植物和外来入侵灌木。Authors:Jan Rudolf Karl Lehmann, André Große-Stoltenberg, Meike Römer and Jens OldelandAbstract:The invasive shrub, Acacia longifolia, native to southeastern Australia, has a negative impact on vegetation and ecosystem functioning in Portuguese dune ecosystems. In order to spectrally discriminate A. longifoliafrom other non-native and native species, we developed a classification model based on leaf reflectance spectra (350–2500 nm) and condensed leaf tannin content. High variation of leaf tannin content is common for Mediterranean shrub and tree species, in particular between N-fixing and non-N-fixing species, as well as within the genus, Acacia. However, variation in leaf tannin content has not been studied in coastal dune ecosystems i...

2015 - 05 - 12
应用LGR氨气分析仪快速原位机载测量空气中氨气的含量

科学家应用LGR氨气分析仪快速原位机载测量空气中氨气的含量Fast in situ Airborne Measurement of AmmoniaUsing a Mid-Infrared Off-Axis ICOS Spectrometer科学家应用LGR氨气分析仪快速原位机载测量空气中氨气的含量，这可以帮助我们更好的分析大气的成分和气溶胶的组成，具有深远的意义。J. Brian Leen,†,* Xiao-Ying Yu,‡,* Manish Gupta,† Douglas S. Baer,† John M. Hubbe,‡ Celine D.Kluzek, ‡ Jason M. Tomlinson,‡ and Mike R. Hubbell II‡†Los Gatos Research Inc., 67 E. Evelyn Ave, Suite 3, Mountain View, CA 94041‡Pacific Northwest National Laboratory, 902 Battelle Boulevard, Richland, WA 99352ABSTRACT:A new ammonia (NH3) analyzer was developed based on off-axis integrated cavity output spectroscopy. Its feasibility was demonstrated by making tropospheric measurements in flights aboard the Department of Energy Gulfstream-1 aircraft. The ammonia analyzer consists of an optical cell, quantum-cascade laser, gas sampling system, control and data acquisition electronics, and analysis software. The NH3 mixing ratio is determined from high-resolution absorption spectra obtained ...

2015 - 03 - 17
应用LGR液态水同位素分析仪在北部水源集中区域监测土壤类型与植被覆盖类型对水的存储和传输的影响

The relative role of soil type and tree cover on water storageand transmission in northern headwater catchments科学家应用LGR液态水同位素分析仪在北部水源集中区域监测土壤类型与植被覆盖类型对水的存储和传输的影响Josie Geris,1*Doerthe Tetzlaff,1Jeffrey McDonnell1,2and Chris Soulsby11Northern Rivers Institute, School of Geosciences, University of Aberdeen, Scotland, UK2Global Institute for Water Security, National Hydrology Research Centre, University of Saskatchewan, Saskatoon, CanadaAbstract:Soil water storage and stable isotopes dynamics were investigated in dominant soil–vegetation assemblages of a wet northern headwater catchment (3.2 km2) with limited seasonality in precipitation. We determined the relative influence of soil and vegetation cover on storage and transmission processes. Forested and non-forested sites were compared, on poorly drained histosols in riparian zones and freely draining podzols on steeper hillslopes. Results showed that soil properties exert a much stronger influence than vegetation on w...

2015 - 02 - 26
科学家应用LGR液态水同位素分析仪做同位素示踪研究

科学家应用LGR液态水同位素分析仪做同位素示踪研究，研究证明，重碳酸盐的修正可以提高被铀污染的含水层的生物还原修复能力。Bicarbonate impact on U(VI) bioreductionin a shallow alluvial aquiferPhilip E. Longa, Kenneth H. Williamsa, James A. Davisa, Patricia M. Foxa, Michael J. Wilkinsb,1,Steven B. Yabusakib, Yilin Fangb, Scott R. Waichlerb, Elena S.F. Bermanc, Manish Guptac, Darrell P. Chandlerd, Chris Murrayb, Aaron D. Peacocke, Ludovic Giloteauxf, Kim M. Handleyg,2, Derek R. Lovleyh,Jillian F. BanfieldgaLawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USAbPacific Northwest National Laboratory, Richland, WA 99352, USAcLos Gatos Research, Mountain View, CA 94041-1529, USAdAkonni Biosystems, Inc., 400 Sagner Avenue, Suite 300, Frederick, MD 21701, USAeHaley & Aldrich, Inc., 501 River St. #100, Greenville, SC 29601, USAfDepartment of Molecular Biology and Genetics, 321 Biotechnology Building, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USAgEarth and Planetary Science a...

2015 - 02 - 04
应用LGR液态水稳定同位素分析仪测量尿液中的氢氧同位素

Direct Analysis of δ2H and δ18O in Natural and Enriched Human Urine Using Laser-Based, Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy应用LGR液态水稳定同位素分析仪测量尿液中的氢氧同位素Elena S. F. Berman*†, Susan L. Fortson†, Steven P. Snaith†, Manish Gupta†, Douglas S. Baer†,Isabelle Chery‡, Stephane Blanc‡, Edward L. Melanson§, Peter J. Thomson⊥, and John R. Speakman⊥∥†Los Gatos Research, 67 East Evelyn Ave, Suite 3, Mountain View California 94043, United States‡Department of Ecology, Physiology and Ethology, IPHC-DEPE, Université de Strasbourg, 23 rue Becquerel 67087 Strasbourg France§Division of Endocrinology, Metabolism, and Diabetes/Division of Geriatrics, University of Colorado Anschutz Medical Campus, 12801 East 17th Ave, Aurora, Colorado 80045, United States⊥Institute of Biological and Environmental Sciences, University of Aberdeen, Tillydrone Ave Aberdeen, AB24 2TZ, Scotland, U.K.∥State Key laboratory of Molecular and Developmental...

2015 - 01 - 27
应用LGR液态水稳定同位素分析仪测量葡萄酒中的稳定同位素比值18O/16O和δ18O

LGR的专利技术—利用腔增强激光吸收光谱法，记录高吸收光谱，能够精确的测量葡萄酒中的同位素比值。LGR拥有专业的光谱污染标识软件（软件测量植物水的精确数据在权威期刊上发表过），这使得仪器可以测量葡萄酒中的甲醇和乙醇污染物，从而得到可靠的同位素比值数据。Laser-based measurements of 18O/16O stable isotope ratios (δ18O) in wine samples应用LGR液态水稳定同位素分析仪测量葡萄酒中的稳定同位素比值18O/16O和δ18OManish Gupta1 J Brian Leen1 Elena Simone Franklin Berman1 Aldo Ciambotti21Los Gatos Research, Mountain View, CA, USA;2Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura, Centro di Ricerca per l’Enologia, Asti, ItalyAbstract:Wine counterfeiting is an international, multi-billion dollar issue, with some estimates suggesting that up to 5% of wines sold at auctions or secondary markets are fraudulent. Isotope ratio mass spectrometer (IRMS) measurements of the 18O/16O stable isotope ratio (δ18O) of water-in-wine have been used for wine authentication; however, these analyses are time-consuming and costly. In this preliminary study, off-axis integrated cavity output spectroscopy (OA-ICOS...

2015 - 01 - 27
应用LGR二氧化碳同位素分析仪诊断小肠细菌过度生长程度

LGR 二氧化碳同位素分析仪最新应用：应用LGR二氧化碳同位素分析仪，通过测定肠易激综合症患者的呼出气体中的13CO2和12CO2的同位素分子比率，可以对患者体内小肠细菌过度生长情况做出正确诊断Diagnosis of small intestinal bacterial overgrowth in irritable bowel syndrome patients using high-precision stable 13CO2/12CO2isotope ratios in exhaled breathGourab D. Banik,aAbhijit Maity,aSuman Som,aChiranjit Ghosh,aSunil B. Daschakraborty,bSujit Chaudhuri,bShibendu Ghoshcand Manik Pradhan*adHydrogen breath tests (HBT) are widely used for the diagnosis of small intestinal bacterial overgrowth (SIBO) in patients with irritable bowel syndrome (IBS). However, the conclusions drawn from these studies are highly controversial, and several discrepancies exist in the results. The aim of our study is to develop an alternative 13C-glucose breath test (13C-GBT) methodology by measuring high-precision 13CO2/12CO2isotope ratios in exhaled breath to accurately diagnose SIBO using an optical cavity-enhanced CO2isotope analyzer. In all, 118 diarrhea-predominant (IBS-D) patient...

2015 - 01 - 22
关于人类对北方森林的疏伐、滥砍滥伐和树桩采伐对甲烷交换的短期影响

Short-term eﬀects of thinning, clear-cutting and stump harvesting on methane exchange in a boreal forest关于人类对北方森林的疏伐、滥砍滥伐和树桩采伐对甲烷交换的短期影响E. Sundqvist1, P. Vestin1, P. Crill2, T. Persson3, and A. Lindroth11Department of Physical Geography and Ecosystem Science, Lund University, Sweden2Department of Geological Sciences, Stockholm University, Sweden3Department of Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences, Sweden原文链接：http://www.biogeosciences-discuss.net/11/4637/2014/bgd-11-4637-2014.pdf

2015 - 01 - 05
关于人类对北方森林的疏伐、滥砍滥伐和树桩采伐对甲烷交换的短期影响

Short-term eﬀects of thinning, clear-cutting and stump harvesting on methane exchange in a boreal forest关于人类对北方森林的疏伐、滥砍滥伐和树桩采伐对甲烷交换的短期影响E. Sundqvist1, P. Vestin1, P. Crill2, T. Persson3, and A. Lindroth11Department of Physical Geography and Ecosystem Science, Lund University, Sweden2Department of Geological Sciences, Stockholm University, Sweden3Department of Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences, Sweden原文链接：http://www.biogeosciences-discuss.net/11/4637/2014/bgd-11-4637-2014.pdfShort-term eﬀects of thinning, clear-cutting and stump harve12f9fc734c2eb0836d7d4423a1141ca9.pdf(1.38 MB)

2015 - 01 - 05
应用LGR离轴积分腔输出光谱(OA-ICOS)技术原位测量淡水生态系统中的溶解甲烷和二氧化碳

In Situ Measurement of Dissolved Methane and Carbon Dioxide in Freshwater Ecosystems by Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy应用LGR离轴积分腔输出光谱技术原位测量淡水生态系统中的溶解甲烷和二氧化碳Gonzalez-Valencia R1, Magana-Rodriguez F, Gerardo-Nieto O, Sepulveda-Jauregui A, Martinez-Cruz K, Anthony KW, Baer D, Thalasso F.AbstractA novel low-cost method for the combined, real-time, and in situ determination of dissolved methane and carbon dioxide concentrations in freshwater ecosystems was designed and developed. This method is based on the continuous sampling of water from a freshwater ecosystem to a gas/liquid exchange membrane. Dissolved gas is transferred through the membrane to a continuous flow of high purity nitrogen, which is then measured by an off-axis integrated cavity output spectrometer (OA-ICOS). This method, called M-ICOS, was carefully tested in a laboratory and was subsequently applied to four lakes in Mexico and Alaska with contrasting climates, ecologies, and morphologies. The M-ICOS method...

2014 - 12 - 25
LGR快速甲烷分析仪机载成功测量甲烷气体排放

瑞士科学家应用LGR快速甲烷分析仪在空中测量甲烷气体排放奶牛是最能代表瑞士的动物，为这个国家生产奶酪，巧克力和牛奶，同时，也不断排放一种温室气体：甲烷。甲烷对气候变化的影响，是二氧化碳的20倍。现在，ABB旗下的LGR机载型快速甲烷分析仪为科学家们提供了可靠的工具来测量这一乳业副产品—甲烷。更多信息，请浏览：http://www.abb.com/cawp/seitp202/35E15CA4261E301BC1257D16003F6A08.aspxhttps://plus.google.com/102984631679721608539/posts/9dWxQEj3qEq

2014 - 07 - 23
NOAA使用LGR的CO分析仪来提高主要气体的参考标准

NOAA使用LGR的CO分析仪来提高主要气体的参考标准，之所以选用LGR CO分析仪，是因为它有着更高的准确性、精确度和线性相关度。详情请访问网址：http://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/documents/CO_scale_X2014-notice.pdf或者查看如下附件：CO_scale_X2014-notice.pdfacc77c567b1f7446c11b5d76b0e55842.pdf(143.68 KB)

2014 - 05 - 29
【HESS】应用LGR液态水稳定同位素分析仪探访低起伏森林流域中溪水的来源

Where does streamwater come from in low relief forested watersheds? A dual isotope approach探访低起伏森林流域中溪水的来源J. Klaus1,2, J. J. McDonnell2,3, C. R. Jackson4, E. Du5, and N. A. Griffiths61Centre de Recherche Public – Gabriel Lippmann, Department of Environment andAgro-biotechnologies, Belvaux, Luxembourg2Global Institute for Water Security, University of Saskatchewan, Saskatoon, SK, Canada3University of Aberdeen, School of Geosciences, Aberdeen, UK4Warnell School of Forestry and Natural Resources, University of Georgia, Athens, GA, USA5Climate Science Department, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA, USA6Climate Change Science Institute and Environmental Sciences Division,Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN, USAReceived: 24 January 2014 – Accepted: 12 February 2014 – Published: 6 March 2014Correspondence to: J. Klaus (klaus@lippmann.lu)Published by Copernicus Publications on behalf of the European Geosciences Union.hessd-11-2613-2014.pdf6b952a1116646fbe1d6...

2014 - 03 - 17
应用LGR液态水同位素分析仪长期测定#18O和#2H的准确度和精度

Approaches for Achieving Long-Term Accuracy and Precision of #18Oand #2H for Waters Analyzed using Laser Absorption Spectrometers应用LGR液态水同位素分析仪长期测定#18O和#2H的准确度和精度Leonard Irwin Wassenaar, Tyler Coplen, and Pradeep K. AggarwalEnviron. Sci. Technol., Just Accepted Manuscript • Publication Date (Web): 16 Dec 2013Downloaded from http://pubs.acs.org on December 23, 2013Approaches_for_Achieving_Long-Te rm_Accuracy_and_Precision_o209a5d42766de93abb6ff307d9ad4db5.pdf(800.18 KB)

2013 - 12 - 27
青海湖流域具鳞水柏枝植物水分利用氢同位素示踪研究

青海湖流域具鳞水柏枝植物水分利用氢同位素示踪研究赵国琴1,2 李小雁1,2* 吴华武2 张思毅2 李广泳21地表过程与资源生态国家重点实验室, 北京 100875; 2北京师范大学资源学院, 北京 100875摘要具鳞水柏枝(Myricaria squamosa)是我国高寒地区广泛分布的优势河谷灌木, 具有维持河谷湿地系统稳定的功能。然而, 目前国内外有关具鳞水柏枝水分利用来源的定量研究很少。该文运用氢稳定同位素示踪方法, 分析了青海湖流域具鳞水柏枝茎(木质部)水和潜在水源(地下水、河水和土壤水)的氢稳定同位素比率(δD)的季节变化, 发现具鳞水柏枝在不同水文环境下的植物水分利用来源有明显差异。研究结果表明, 生长在河岸边的具鳞水柏枝在6、7月主要利用地下水与河水, 分别占其所利用水分的89%、86%和55%、65%, 8月主要利用0–20 cm土层的土壤水, 9月水源不详。生长在离河岸约100 m处的具鳞水柏枝在6月主要利用地下水与河水(91%、70%), 在7–9月以0–60 cm土层的土壤水为主要水源。这表明生长在河岸边的具鳞水柏枝对地下水和河水的依赖程度较高, 而距离河岸约100 m时对土壤水的利用量较多, 反映出生长在不同生境中的具鳞水柏枝对特定水分条件的特殊适应结果。关键词氘同位素, 具鳞水柏枝, 植物水分, 青海湖流域, 河谷灌木青海湖流域具鳞水柏枝植物水分利用氢同位素示踪研究.pdf6dd9c6a9e8c0977e13681b573ea80e5c.pdf(851.03 KB)

2013 - 12 - 16
液态水同位素分析仪测定叶片茎秆水18O和2H有机污染校正方法

植物叶片、茎秆和土壤水δ18O和δD是研究土壤-植被-大气系统生态水文循环过程的重要示踪剂。与传统的稳定同位素质谱（IRMS）技术相比，稳定同位素红外光谱（IRIS）技术具有测量速度快、运行成本低等优势，将促进稳定同位素生态学的发展。利用低温真空蒸馏抽提技术获得的植物叶片和茎秆水中含有甲醇和乙醇类有机污染物，造成δ18O和δD的IRIS测量值偏离IRMS测量值（2.64±0.43）‰和（3.6±0.8）‰，超过了仪器精度。中国科学院地理科学与资源研究所的科研人员利用纯水混入不同浓度的色谱纯甲醇或乙醇，结合LGR公司生产的908-0008液态水同位素分析仪及光谱分析软件确定甲醇（NB）和乙醇（BB）类物质污染程度的光谱度量值，建立了叶片茎秆水δ18O和δD的光谱污染校正方法。该研究成果将于近日发表在《中国生态农业学报》第20卷第10期。2012 红外光谱测定叶片茎秆水18O和2H有机污染校正方法.pdf0db6094cf0b94390a2b7199c20ca8cdf.pdf(717.60 KB)

2012 - 09 - 11
2011年Science发表文献：利用lgr甲烷分析仪研究湿地甲烷排放

David Bastviken, et al. Freshwater Methane Emissions Offset the Continental Carbon Sink.Science, 2011, 331(6013): 50 (doi:10.1126/science.1196808)A comerstone of our understanding of the contemporary global carbon cycle is that the terrestrial land surface is an important greenhouse gas (GHG) sink (1, 2). The global land sink is estimated to be 2.6 T 1.7 Pg of C year−1 (variability T range, excluding C emissions because of deforestation) (1). Lakes, impoundments, and rivers are parts of the terrestrial landscape, but they have not yet been included in the terrestrial GHG balance (3, 4). Available data suggest, however, that freshwaters can be substantial sources of CO2 (3, 5) and CH4 (6). Over time, soil carbon reaches freshwaters by lateral hydrological transport, where it can meet several fates, including burial in sediments, further transport to the sea, or evasion to the atmosphere as CO2 or CH4 (7). CH4 emissions may be small in terms of carbon, but CH4 is a more potent ...

2012 - 02 - 20
IAEA使用LGR WVIA进行水汽同位素连续测量研究

IAEA同位素水文研究组的2011年第29期实事通讯刊载文章，介绍使用LGR公司的水汽同位素分析仪（WVIA）和水汽同位素校准源（WVISS）进行水汽同位素的连续测量。Data Sets for Simultaneous Water Vapour and Rain Sampling Used in Modelling EffortsBy N.Kurita(IAEA)The Isotope Hydrology Section has been testing a newly available automated precipitation sampler to obtain short term isotopic data on precipitation and a laser spectroscopy analyzer for water vapour isotope analysis.IntroductionThe reliability of model based future climate scenarios described in the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) assessment report depends on how these models can simulate the observed present day climate – both globally and at the regional level. It is well known that the climate models fail to simulate the observed precipitation field in the tropics and there are wide variations between models for the simulated global field. Recently, to reduce these model uncertainties, a high resolution climate model was developed and a more realistic scheme incorporated into the mode...

2012 - 02 - 20
NOAA刊载文章--Novel Analyzer for Real-Time N2O and CO Measurements in Air

2010年5月，NOAA官方网站刊载了由美国LGR公司、科罗拉多大学、NOAA地球系统研究实验室研究人员的共同研究成果，应用基于专利的OA-ICOS技术的LGR N2O/CO激光光谱分析仪（908-0014），对大气中的N2O和CO浓度进行长期监测。研究表明，N2O/CO分析仪的1秒测量精度为N2O：0.09 ppbv / CO：0.14 ppbv，长期精度则优于0.04 ppbv.详细信息链接：http://www.esrl.noaa.gov/gmd/annualconference/previous/2010/abs.php?refnum=114-100331-B

2012 - 01 - 09
采用涡度相关法确定蒸散的氧同位素组成

Boundary-Layer Meteorol (2010) 137:307–326Determining the Oxygen Isotope Composition of Evapotranspiration Using Eddy Covariance采用涡度相关法确定蒸散的氧同位素组成T. J. Griffis, S. D. Sargent , X. Lee, J. M. Baker J. Greene M. Erickson X. Zhang etc.摘要：The oxygen isotope composition of evapotranspiration (δF) represents an important tracer in the study of biosphere–atmosphere interactions, hydrology, paleoclimate, and carbon cycling. Results are presented from laboratory experiments and field measurements in agricultural ecosystems. The field measurements were obtained during the growing seasons of 2008 and 2009.Water vapour mixing ratios (χw) and fluxes (F) were compared using EC-TDL and traditional eddy-covariance and infrared gas analyser techniques over a soybean canopy in 2008. The results indicate that χw and F agreed to within 1 and 6%, respectively. Measurements of δF above a corn canopy in 2009 revealed a diurnal pattern with an expected progressive 18O enrichment through the day ra...

2012 - 01 - 09
生长季期间大气中羰基硫(COS或OCS)的光合控制

生长季期间大气中羰基硫（COS或OCS）的光合控制Photosynthetic Control of Atmospheric Carbonyl Sulfide During the Growing SeasonJ. E. Campbell,1*† G. R. Carmichael,2T. Chai,3M. Mena-Carrasco,4,5Y. Tang,2 D. R. Blake,6N. J. Blake,6S. A. Vay,7G. J. Collatz,8I. Baker,9J. A. Berry,10S. A. Montzka,11 C. Sweeney,12J. L. Schnoor,1C. O. Stanier2SCIENCE VOL 322 14 NOVEMBER 2008摘要：气候模型结合了光合与气候的反馈机制，然而我们缺乏对这些过程的大尺度的完全评估工具。近来的工作表明，羰基硫(COS)作为植物可吸收利用的痕量气体，可以提供对光合作用的重要指示因子。本文我们采用了三维大气传输模型分析了北美生长季节期间COS和CO2的大气观测数据。我们成功能够使用了COS和光合作用之间的量化关系（植物生长室测量）模拟了大气COS的持续下降。此外，COS的下降来自植物吸收的驱动，而非来自其他大陆与海洋通量的驱动。这些结果表明，生长季节的COS变化可以广泛地应用于光合作用测量的指示因子。文章下载请见：1085.full.pdfd2e095e5c2fe9d6bbd1867bb646f356c.pdf(266.31 KB)

2011 - 11 - 17
植物与土壤水同位素测量的光谱污染与修正

植物与土壤水同位素测量的光谱污染与修正Natalie M. Schultz1*, Timothy J. Griffis1, Xuhui Lee2, John M. Baker1,31 Department of Soil, Water, and Climate, University of Minnesota, St. Paul, MN, USA2 School of Forestry and Environmental Studies, Yale University, New Haven, CT, USA3 Agricultural Research Service, United States Department of Agriculture, St. Paul, MN, USA*Correspondence to N.M. Schultz, Department of Soil, Water, and Climate, University of Minnesota摘要Abstract植物水分抽提可能包含能引起同位素光谱测量干扰的有机物质，导致测量同位素的误差。激光同位素分析仪生产商已经开发了光谱诊断软件以标记水样品中污染的程度，可以修正带有污染物的水同位素测量误差。本文中，我们采用了Los Gatos Research公司提供的修正方法，并与同位素质谱仪(IRMS)进行了比对。去离子水被混合甲醇和乙醇以建立δ18O和δ2H的修正曲线。我们比较了不同样品类型（叶片、茎杆、土壤）与不同种类（来自农田、草地和森林）的污染影响。叶片类型的平均修正范围是0.35-15.73‰（δ2H），而δ18O是0.28-9.27‰。茎杆类型的平均修正分别是1.17-13.70‰和 0.47-7.97‰。在土壤水样品中不存在污染。用活性炭过滤植物样品对污染程度的影响很小，其降低修正差值分别是 0.44‰ 和0.25‰。该修正方法消除了IRMS和IRIS测量δ18O的差异，并大大降低了δ2H的偏差。我们认为乙醇和甲醇是引起光谱污染的主要成分，单个的分析仪需要独立校准以建立自己的校正曲线。文章下载请见以下地址：Identification and correction of spectral contamination in 2a69929a80c74...

2011 - 10 - 24
不同植被盖度蒸散分解：稳定同位素技术的评估(图文)

GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL. 37, L09401, doi:10.1029/2010GL043228, 2010不同植被盖度蒸散分解：稳定同位素技术的评估Lixin Wang,1Kelly K. Caylor,1Juan Camilo Villegas,2,3,4Greg A. Barron‐Gafford,4,5David D. Breshears,2,4,5and Travis E. Huxman4,51普林斯顿大学环境工程系，普林斯顿，新泽西，美国2 亚利桑那大学自然资源与环境系，图森，亚利桑那，美国3 Grupo GIGA, Facultad de Ingenierı´a, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia.4生物圈2号，亚利桑那大学，图森，亚利桑那，美国5亚利桑那大学生态与进化生物学系，图森，亚利桑那，美国摘要：在水分限制的生态系统中，分割生态系统尺度蒸散通量（植物蒸腾与土壤蒸发）存在理论和技术上的挑战。我们使用了生物圈2号的玻璃屋以评估不同植被盖度梯度的蒸腾分割‐水汽稳定同位素（Delta D）的表面波动。我们采用了激光稳定同位素分析仪与Keeling图方法进行了通量分割。这种技术的应用与蒸渗仪和茎流计的技术结合进行验证。结果表明，当植被盖度增长的时候，蒸腾对对蒸散的贡献也逐渐上升，即盖度在25%的时候，T/ET为0.61，而当盖度为100%的时候，T/ET为0.83。这个技术的进一步开发可以使得野外蒸散的分割成为可能，这种应用是研究生态水文对土地利用和气候变化的响应的中心议题。下载地址见下文。2010GL043228.pdf5f4bb3c4c184fc1e69e960eeb2397c32.pdf(264.56 KB)中文翻译版本见以下地址：普林斯顿大学-蒸腾蒸发细分文献2010-王立新.pdf7803e38960bc4097cd98a58edfa777aa.pdf(900.10 KB)2008年9月30日在生物圈2号内的试验设置

2011 - 09 - 21
碳同位素在碳封存项目上的泄露检测

二氧化碳同位素分析仪用于CO2封存项目泄露的监测Ian McAlexander,†Greg H. Rau,‡Jimmy Liem,† Thomas Owano,†Ray Fellers,†Douglas Baer,†† Los Gatos Research, 67 East Evelyn Avenue, Suite 3, Mountain View, California 94041, United States‡ 加州大学海洋科学系，Santa Cruz, California 95064, United States摘要：在监测地下CO2储存的泄露监测中，野外自容的CO2同位素分析仪可以用于区分来自生物来源和燃料来源产生的CO2（CO2测量精度为0.05 ppm，δ13C 0.2‰）。分析仪连接了多路器以进行多点气体的同步采集。实验地点位于Zero Emissions Research and Technology (ZERT) site (Bozeman, Montana, July 14-22, 2009)。远离CO2释放位置，我们观测了生态系统的日变化，Keeling曲线表明CO2源(δ13C = -27.0±0.5‰)，这与当地的C3植被的同位素比值是一致的。泄露位置附近的进样口测量表明，CO2浓度很高(>40 000 ppm)，其来源是释放出来的CO2(δ13C=-58.2±0.7‰)。离排放源3米的地方存在明显的CO2循环的日变化(382-2400 ppm)，这来源于CO2泄露的影响。最后，来自所有进气口的数据被综合分析，用于定位其泄露位置。.中文翻译版本请自下列地址下载。水平有限，敬请谅解！CO2同位素分析仪用于碳封存项目监测.doc0ac5f15ed1194fc0f71edc5f37117696.doc(4.10 MB)英文原版请见以下地址： Submitted Proof - Deployment of a carbon isotope ratiometer95b4a72e6ee5946be2b50691c671d571.pdf(1.17 MB)

2011 - 07 - 26
湖北宜昌西陵峡地区大气降雨氢氧同位素特征分析

湖北宜昌西陵峡地区大气降雨氢氧同位素特征分析武亚遵1，万军伟1，林云21．中国地质大学环境学院，武汉; 2．中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，成都摘要: 通过测定湖北宜昌西陵峡地区2009 年5 月至10 月降雨样品的氢氧同位素组成，分析了该区降雨的氢氧同位素特征及其与降雨量的关系，并与区内2007 年同期的降雨同位素资料进行了对比。结果表明，该区大气降雨线公式为: δ( D) =8． 45δ( 18O) +11． 55，与全球降雨线和全国降雨线公式相比，斜率和截距均偏大，这与凝结物在未饱和大气中降落时受到非平衡蒸发的影响、重同位素的快速富集有关; 区内降雨的氘盈余d 值平均值较全球的略低，d 值波动范围较小且比较集中，说明该区大气降雨的水蒸汽在源区的蒸发速率较慢，且降雨的水蒸汽来源较单一、降雨条件不甚复杂。次降雨同位素的降雨量效应不明显，但持续时间较长降雨的同位素比率与降雨量呈显著的负相关关系。与2007 年同期降雨相比，2009 年降雨的δ( 18O) 和δ( D) 均出现了富集，但d值平均值偏小，表明2009 年降雨的水蒸汽来源路径较短，且水蒸汽来源地湿度较大，这可能与水库水位上升引起的水域面积变大，水面蒸发加强、空气湿度变大等局地气候环境变化有关。本文采用Los Gatos液态水稳定同位素分析仪（型号：908-0008）湖北宜昌西陵峡地区大气降雨氢氧同位素特征分析.pdf1c8c02d88bded8624c6b32f647da82a6.pdf(360.94 KB)

2011 - 07 - 26
N同位素测量的前处理方法

Anal. Chem. 2001, 73, 4145-4153A Bacterial Method for the Nitrogen IsotopicAnalysis of Nitrate in Seawater and FreshwaterD. M. Sigman,*,† K. L. Casciotti,† M. Andreani,‡ C. Barford,§ M. Galanter,† and J. K. Bo1hlke^Department of Geosciences, Guyot Hall, Princeton University, Princeton, New Jersey, 08544, Magiste`re de Sciences de laTerre, EÄ cole Normale Supe´rieure de Lyon, 46 Alle´e d'Italie, Lyon, France 69364, Department of Earth and AtmosphericSciences, Harvard University, Cambridge, MA 02138, and U.S. Geological Survey, 431 National Center, Reston, VA 20192NO3_15N.pdfe30f16fd9686a6f79b840b89cc00cfbe.pdf(132.90 KB)

2011 - 07 - 26
同位素原位连续测定水汽δ18O值和Keeling Plot方法

植物生态学报 2010, 34 (2): 170–178袁国富1* 张娜1,2 孙晓敏1 温学发1 张世春1,2利用稳定同位素技术和Keeling Plot方法可以有效分割地表蒸散量, 进而加深对陆地生态系统水循环的理解。该研究通过原位连续测定麦田的水汽同位素数据, 评价Keeling Plot方法在分割地表蒸散中的应用, 并揭示华北冬小麦(Triticum aestivum)蒸腾在总蒸散中的比例。实验于2008年3–5月在中国科学院栾城农业生态站进行, 利用国际上先进的激光痕量气体分析仪为基础构建的大气水汽18O/16O和D/H同位素比原位连续观测系统, 同时利用涡度相关技术、真空抽提技术、同位素质谱仪技术, 获取了必要的数据。研究分析了一天中不同时间段的连续的大气水汽δ18O与水汽浓度倒数拟合Keeling Plot曲线的差异和可能的原因。结果显示, 中午时段的拟合结果较好, 这也暗示中午时段蒸腾速率高时最可能满足植物蒸腾的同位素稳定态假设。进一步的分析发现植物蒸腾的同位素稳定态并不总是成立, 尤其是水分胁迫下进入成熟期的小麦, 其蒸腾水汽同位素一般处于非稳定态。利用同位素分割结果显示, 生长盛期麦田94%–99%的蒸散来源于植物蒸腾。关键词通量分割, Keeling Plot, 稳定同位素, 激光痕量气体分析仪(TDLAS)蒸腾蒸散与同位素.pdf45f6d2f104361020b1a6202cef7bc808.pdf(456.66 KB)

2011 - 05 - 19
NOAA与LGR联合测试痕量气体分析仪

高精度N2O、CO、H2O气体分析仪与CH4、CO2、H2O气体分析仪的开发R. Provencal1M. Gupta1T. Owano1 A. Crotwell2E. Dlugokencky2P. Novelli2B. Hall2and D. Baer11 Los Gatos Research, California, USA2 NOAA Earth System Research Laboratory, Boulder, Colorado, USALGR新型温室气体分析仪(GGA-24EP)可以连续测量并记录CH4、CO2和H2O的气体浓度，测量光谱采用了近红外光谱。GGA-24EP集成了内置Peltier冷却器以稳定仪器内部温度，从而使得该分析仪在进行高精度测量的同时，可保证大范围的温度变化环境下的最低漂移性能。LGR的新型N2O+CO分析仪(型号N2OCO-23d)采用了量子层叠激光器和中红外，从而保证了N2O, CO和H2O的高精度测量。lNOAA标气测试(CO2: 300-500 ppm; CH4: 30-2700 ppb) 表明，测量准确度在标气的不确定性范围之内l重复性测试表明，重复性达到CO2: ±0.02 ppm、CH4: ±0.13 ppblCH4和CO2的Variance分析表明，测量精度随平均时间延长而提高，24小时漂移不显著NOAA标气测试表明N2O和CO性能准确度在标气的不确定范围内；Variance分析表明测量精度随平均时间延长而提高结论：N2O+CO分析仪(N2O, CO, H2O)：lN2O and CO测量重复性0.05 ppb (1σ, 10秒)；l长期精度优于0.1 ppb (N2O和CO)，操作范围：5-4000 ppbGGA-24EP (CH4, CO2, H2O)：l温度控制提供了高精度和低漂移的性能，操作温度范围：0-40℃l长期精度：CH4优于0.2 ppb；CO2优于0.02 ppm；测量范围：CH4: 0.01-1000 ppm；CO2: 0.02-20,000 ppm

2011 - 05 - 16
Keeling曲线在陆地碳循环中的应用和解析

D. E. Pataki1 J. R. Ehleringer1 L. B. Flanagan2 D. Yakir3 D. R. Bowling1 C. J. Still4,51犹他大学生物系 2 Lethbridge大学生命科学系3 Weizmann研究所4加州大学Berkeley大气中心 5加州大学地理系GLOBAL BIOGEOCHEMICAL CYCLES, VOL. 17, NO. 1, 1022, doi:10.1029/2001GB001850, 2003摘要：光合与呼吸作用对大气产生的影响可以被用来研究全球碳汇/源的估计，以及用于区分生态系统通量。因此Keeling plot的研究方法正越来越多地被用于确定生态系统呼吸(d13CR)的碳同位素组成，以较好地理解生态系统的同位素鉴别。本文我们分析了来自北美和南美33个实验地点的146个keeling曲线，以研究生态系统呼吸的格局(d13CR)。为了解析来自不同研究的结果，我们讨论了Keeling曲线方法的假设条件，并推荐了可用于确定生态系统呼吸的标准方法。方法包括用于解释x变量误差的回归计算方法，以及夜晚期间生态系统呼吸的估计。我们统一计算了所有生境的生态系统呼吸。我们发现C3生态系统存在很大程度上的时空变化，具体的变化范围从-19.0到-32.6‰。平均C3生态系统的数值是-18.3‰。降雨是生态系统呼吸时空变化的主要驱动力，(1)新固定的碳对生态系统呼吸具有很大的影响；(2)早前的气候条件对生态系统呼吸有明显的影响。这些结果解释了可利用水分作为大气13CO2的关键控制因子的重要性，强调了生态系统呼吸(d13CR)作为解释环境对植被冠层和生态系统影响的有效工具的潜力。关键词：碳循环、碳同位素、生态系统呼吸、二氧化碳、陆地生态系统pataki_etal2003_702.pdf0c76d7435ffd76adf120160295742446.pdf(387.75 KB)

2011 - 04 - 29
同位素样品取样方法

植物中氢和氧的主要来源是水，植物所能利用的水分主要来自降水、土壤水、径流（包括融雪）和地下水。土壤水、径流和地下水最初也全部来自降水, 但由于土壤水分输入的季节变化、地表层的蒸发或土体水分和地下水之间的差异使得土壤水分产生同位素组成梯度。一般来说，植物根系吸收水分过程以及随后的木质部水分运输过程均不发生同位素分馏效应，即根的和茎内水的dD、d18O值与土壤中可供植物吸收的水之dD、d18O值相近。因此我们可以通过分析植物茎水的同位素比率来确定根系对不同来源的土壤水的吸收，可以使我们进一步地了解根在土壤剖面中的活动和在自然群落中植物对水分的利用的差别。在整个生长过程中，植物可能不仅仅利用一种水源（包括大气降水、土壤水、地下水等）。利用稳定同位素技术不但可以测定植物在不同环境下所利用水分的深度并且对使用两个以上水源的植物可以定量其所利用水源所占的比例；而且还可以研究植物水分利用在时间上的变化，这一点是仅通过分析植物根系在土壤剖面中的分布所不能确定的。同位素技术的另一个重要作用是确定在土壤中哪部分植物根系是吸收水分的最活跃区域。因为植物根系通常遍布整个土壤剖面，但这并不意味着根系在其存在的土层中都表现出水分摄取活性，到目前为止其它方法则难以解决这一问题。林教授在本文中详细论述了样品的取样方法和在注意事项。这些方法对于结果的准确性和可信度非常重要！！同位素取样方法.docebbc3c3a7dc02714e68314efb88dc0ec.doc(899.50 KB)

2011 - 02 - 22
Los Gatos 参考文献（2010年8月24日更新）

[1] Natalia Shakhova, Igor Semiletov, Anatoly Salyuk, Vladimir Yusupov, Denis Kosmach, Örjan Gustafsson.Extensive Methane Venting to the Atmosphere from Sediments of the East Siberian Arctic Shelf. Science, 2010, 327: 1246-1250.[2] D. R. Bowling, J. B. Miller, M. E. Rhodes, S. P. Burns, R. K. Monson, D. Baer. Soil, plant, and transport influences on methane in a subalpine forest under high ultraviolet irradiance. Biogeosciences, 2009, 6:1311-1324.[3] P. Sturm, A. Knohl. Water vapor δ2H and δ18O measurements using off-axis integrated cavity output spectroscopy. Atmospheric Measurement Techniques Discussions,2009, 2: 2055–2085.[4] Christopher T. et al., The influence of environmental water on the hydrogen stable isotope ratio in aquatic consumers. Oecologia, 2009, 161: 313-324.[5] D. Penna, B. Stenni, M. S. Wrede. et al.. On the reproducibility and repeatability of laser absorption spectroscopy measurements for δ2H and δ18O isotopic analysis. Hydrology ...

2010 - 08 - 24
紫外辐射与温度对甲烷排放的影响

最近的一些研究表明，活着的植物和分离的植物体能够在有氧情况下产生数量惊人的甲烷。这些研究在科学界甚至社会中引起了激烈的争论。许多研究有着相反的意见，其中一些研究质疑将实验室的研究扩展到全球尺度是否可行，另一些则认为是实验的误差导致了错误的数据，并且有两个研究（其中一个是基于稳定性同位素）在近期报道植物不能释放出CH4。因此我们根据许多独立的试验，分别测试，干的植物样本，分离的鲜植物体，以及植物的组成部分（木质素，纤维素，胶体等），在UV的照射下，或者在升温的情况下有明显的甲烷排放。UV几乎是瞬间引发甲烷排放，因为我们可以断定这是一个光化学过程。而长时间的辐射试验表明CH4库的容量是极端巨大的，比实验中吸附和稀释带来的误差大很多个数量级，所以不可能是试验误差造成的错误。纯13C植物叶片释放的13CH4和普通叶片释放普通CH4的速率相同。UV使植物释放甲烷.pdf0b4784e614d6eb0021ffd7922afa4c3f.pdf(706.67 KB)

2010 - 08 - 24
植物释放甲烷研究进展

植物释放甲烷研究进展邓永翠中国科学院研究生院资源与环境学院北京100049杜岩功中国科学院研究生院资源与环境学院北京100049吴伊波中国科学院研究生院资源与环境学院北京100049摘要：植物是否在有氧条件下自身产生甲烷、其产生机制和释放速率等问题目前还存在很大争议，如果确证植物在有氧条件下产生较大量的甲烷，就必须重新认识和计算全球甲烷的源汇及其收支平衡。已有研究表明，植物排放的甲烷有一部分是由土壤或木本植物的根和树干内部产甲烷微生物产生，再通过植物传输进入大气中的；植物本身产生甲烷的机制可能主要是在活性氧自由基的作用下，将植物细胞壁成分果胶、木质素等中的甲氧基转化为甲烷，这一过程受到高温、强光和UV辐射等环境胁迫的刺激。根据植物排放速率或大气甲烷浓度与碳同位素组成的实测值，对区域和全球植物源甲烷排放率做出的估算还存在相当大的不确定性，需要对更多植物和更多地点开展实测研究，深入了解植物产甲烷的机制和过程，并结合大气传输模型才能进一步提高估算准确性。文章链接：植物排放甲烷研究进展7fb7d644c2390c25ca5d9a76f9e07108.pdf(1.38 MB)

2010 - 07 - 13
树木年轮定年原理、取样方法和分析方法

定年是考古分析中的一个重要方面之一。在考古领域有许多断代测年方法，而树轮定年是最精确的一种定年方法，可以精确到年，甚至到某个季节。树轮年代学（Dendrochronology），也叫树轮定年（Tree–ring Dating），是对树木年轮年代序列的研究，科学的树轮年代学是美国的天文学者道格拉斯（Douglass）博士于二十世纪初研究建立起来的。他用树轮定年法测定了印第安人遗址中残留树木的树轮，明确了遗址的年代，于是这种方法在美国的史前年代学研究中得以确立。自从科学的树轮年代学建立以来，树轮年代学有了长足的发展。在建立长序列的年轮年表方面，许多国家已经建立了不同长度的年表，其中有两条长序列的年轮年表，一条是利用美国西南部考古遗址出土的木材样本，构建了这一地区的史前年代学框架，建立了上万年的刺果松（Pinus aristata）年轮年表，另一条是德国建立了不间断的可延续到整个全新世的10430年的栎树（Quercus）年轮年表。利用长序列年轮年表不但对新石器时代的遗存进行了定年，对古建、古美术的木材样本进行定年，而且对14C年代进行了校正，推测过去一些事件的年代，河流的改道，推测过去社会经济和文化状况，聚落的居住史和建筑史等。总之，在考古学领域，树轮年代学主要有两方面的作用，一方面是利用树木年轮分析判定过去人类文化遗存的年代，另一方面是对过去气候（包括温度、降水）和环境进行重建和研究。因此，为了尽快地建立长序列的年轮年表，有必要对树轮年代学的原理、分析方法和取样方法几个方面系统介绍，使考古工作者了解和掌握，以便取到比较理想的木材样本。一树轮年代学的原理树木树干的形成层每年都有生长活动，春季形成层细胞分裂快，个大壁薄，在材质上表现疏松而色浅，称为春材；由夏季到秋季，形成层的活动渐次减低，细胞分裂和生长渐慢，个小壁厚，材质上致密而色深称为秋材。树木的年轮，就是树干横截面上木质疏密相间的同心圆圈。每一个年轮的宽度包括当年的春材和秋材。多数温带树种一年形成一个年轮,因此年轮的数目表示树龄的多少，年轮的宽窄则与相应生长年份的气候条件密切相关,在干旱年份树木生长缓慢，年轮就窄，在湿润年份年轮就宽。同一气候区内同种树木的不同个体，在同一时期内年轮的宽窄规律是一致的。如果一段树干内层的一段年轮图谱同另一段树干外层的年轮图谱一致，就说明二者有过共同的生长期，生长年代能够相互...

2010 - 07 - 01
利用树木年轮宽度资料重建川西卧龙地区过去159年夏季温度的变化

利用树木年轮宽度资料重建川西卧龙地区过去159年夏季温度的变化李宗善1, 刘国华1*, 张齐兵2, 胡婵娟1, 罗淑政1, 刘兴良3, 何飞31中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室, 北京 100085;2中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室, 北京 100093;3四川省林业科学研究院生态研究所, 成都 610081摘要根据川西卧龙地区林线位置岷江冷杉(Abies faxoniana)的年轮宽度资料, 分析了该地区树木年轮宽度与气候要素的关系, 并重建了该地区1850年以来夏季(6–8月份)温度的变化历史。结果表明: 川西卧龙地区在过去159年来的温度变化上, 最为明显的特征是20世纪40年代以来的显著变暖趋势, 而在20世纪40年代以前的温度明显偏低, 主要的低温时期在1850–1870年和1890–1930年。该温度序列的冷暖期与附近地区的冰芯、冰川进退资料, 以及对于夏季温度响应敏感的树轮年表都有着较好的对应关系, 这表明重建序列记录了可靠的区域尺度的温度信号。对重建温度序列的小波分析表明, 较为明显的有2–8年和10–16年的周期, 而这些周期可能与厄尔尼诺-南方涛动气候系统和太阳活动周期有一定的关系。文章链接：利用树木年轮宽度资料重建川西卧龙地区过去159年夏季温度的变化4988c51e4ebecee8c8b5f430b17a05c1.pdf(1.14 MB)相关链接-LINTAB年轮分析仪：http://www.li-ca.com/product/plant/1248197698326.htm。

2010 - 06 - 23
LGR激光分析技术最新参考文献

LGR是世界上激光痕量气体和稳定性同位素分析技术的领导者。随着OA-ICOS技术日臻完善，为研究者带来了更大的方便，在以往很难测量的领域提供了测量的可能。因为仪器性能优良，数据稳定，越来越得到用户的认可，目前全世界已有400多台分析仪在为人类更好的服务。仪器广泛应用在碳水通量测定，大气痕量气体变化的测量，水文同位素研究，CO2/H2O稳定性同位素廓线测量和土壤CH4通量等方向的研究。在近几年在国际权威刊物如Nature、Science上发表了大量的文献；同时，很多研究者对LGR激光分析仪做了性能等方面的测试，结果表明分析仪精度高、稳定性好，是目前世界上最先进的激光分析仪。现将部分文献目录列出，共各位用户参考。Los Gatos 参考文献：[1] Natalia Shakhova, Igor Semiletov, Anatoly Salyuk, Vladimir Yusupov, Denis Kosmach, Örjan Gustafsson.Extensive Methane Venting to the Atmosphere from Sediments of the East Siberian Arctic Shelf. Science, 2010, 327: 1246-1250.[2] D. R. Bowling, J. B. Miller, M. E. Rhodes, S. P. Burns, R. K. Monson, D. Baer. Soil, plant, and transport influences on methane in a subalpine forest under high ultraviolet irradiance. Biogeosciences, 2009,6: 1311-1324.[3] P. Sturm, A. Knohl. Water vapor δ2H and δ18O measurements using off-axis integrated cavity output spectroscopy. Atmospheric Measurement Techniques Discussions,2009, 2: 2055–2085.[4] Christophe...

2010 - 06 - 09
干旱区杨树、榆树人工防护林地土壤CO2释放通量研究

干旱区杨树、榆树人工防护林地土壤CO2释放通量研究张丽华1,2, 陈亚宁2, 赵锐锋3, 李卫红2, 谢忠奎11中国科学院寒区旱区环境与工程研究所皋兰生态与农业综合试验站, 兰州 730000; 2中国科学院绿洲生态与荒漠环境重点实验室, 中国科学院新疆生态与地理研究所, 乌鲁木齐 830011; 3西北师范大学地理与环境科学学院, 兰州 730070摘要土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。随着全球气候变暖趋势逐渐明显, 土壤呼吸的时空变异及其对温度变化的响应已成为生态学研究的重要内容之一。利用LI-8100自动土壤CO2通量测量系统, 连续两年生长季测定了准噶尔盆地新垦绿洲杨树(Populus sp.)、榆树(Ulmus pumila)人工防护林地土壤呼吸的时间动态, 并分析了土壤水热因子及光合作用对土壤呼吸的影响。研究结果表明: 两种林分土壤呼吸日变化波动呈现一定的不规则性; 季节变化表现为明显的单峰格局。杨树林地土壤呼吸速率显著高于榆树林地, 生长季平均土壤呼吸速率分别为3.71和1.82 μmol CO2·m–2·s–1。两种林分土壤呼吸的季节变化与气温、不同深度层次土壤温度间均呈显著的指数相关, 而与土壤含水量之间相关不显著。50和35 cm土壤温度可以分别解释两种林分土壤呼吸时间变化的78.5%和64.4%, 与土壤温度和含水量的共同解释率接近。林分间土壤呼吸速率差异受到林木生长状况、光合作用及土壤盐分等的影响。研究结果初步阐明了准噶尔盆地干旱区典型绿洲防护林植被土壤呼吸的季节动态特征及主要影响因子, 为进一步揭示该区域林地土壤碳循环特点提供了一定的理论基础。

2010 - 05 - 26
冬小麦生境中土壤养分对凋落物碳氮释放的影响

冬小麦生境中土壤养分对凋落物碳氮释放的影响申艳1,2 杨慧玲1 何维明21 河南农业大学生命科学学院, 郑州 450002；2 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室，北京 100093摘要土壤养分影响植物生长, 进而影响凋落物质量和产量; 凋落物质量和产量影响凋落物分解过程。基于一个生长实验和一个相同环境分解实验, 研究了冬小麦(Triticum aestivum)生境中养分可利用性对凋落物碳(C)和氮(N)释放的影响。结果显示: (1)冬小麦凋落物产量、叶/根C:N比、C释放量和N释放量随土壤养分梯度呈单调变化; (2)土壤养分影响叶凋落物丢失率而不影响根凋落物丢失率; (3)初始叶/根C:N比与其C、N释放量之间存在负相关关系; (4)分解过程降低叶C:N比和根C:N比。结果表明: 生境中土壤养分的提高可加速凋落物C、N归还, 这反过来可能促进冬小麦生长, 因此这种效应是正反馈; 初始C:N比可预测凋落物C、N释放量。

2010 - 05 - 20
东北东部山区11种温带树种粗木质残体分解与碳氮释放

东北东部山区11种温带树种粗木质残体分解与碳氮释放张利敏 ,王传宽东北林业大学林学院植物生态学报 2010 34 (4): 368-374 ISSN: 1005-264XCN: 11-3397/Q摘要采用长期定位跟踪实测方法, 比较分析了我国东北温带森林4个水热状况不同的立地条件(红松(Pinus koraiensis)人工林、硬阔叶林、蒙古栎(Quercus mongolica)林和林外空旷地)下11个温带树种粗木质残体(CWD)分解初期3年中的碳氮动态及其影响因子。测定树种包括: 白桦(Betula platyphylla)、山杨(Populus davidiana)、紫椴(Tilia amurensis)、胡桃楸(Juglans mandshurica)、蒙古栎、色木槭(Acer mono)、春榆(Ulmus japonica)、红松、黄檗(Phellodendron amurense)、兴安落叶松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxinus mandshurica)。结果表明: 在分解过程中, 所有树种CWD的碳浓度没有明显变化(p > 0.05), 但其干重、碳密度、氮浓度和氮密度均随分解进程不同程度地减小, 碳氮比(C/N)则增大, 而且树种间差异显著(p < 0.001)。针叶树种的CWD分解速率显著地低于阔叶树种, 其中白桦的3年CWD干重损失率(65%)约为兴安落叶松(22%)的3倍。径级大的CWD分解较慢。CWD分解与碳氮释放均与CWD的初始N含量呈正相关, 而与初始C/N呈负相关。4个立地条件下CWD的干重和碳氮含量的变化差异不显著, 均表现出一致的变化趋势。该研究指出, 在分解初期的前3年中, CWD基本上是一个碳源和氮源。

2010 - 05 - 14
沙漠化对沙地土壤呼吸的影响及其对环境变化的响应

沙漠化对沙地土壤呼吸的影响及其对环境变化的响应摘要：为了了解沙漠化过程中土壤呼吸速率变化及其对环境因素变化的响应，于2005年在科尔沁沙地研究了固定、半固定和流动沙地的土壤呼吸日变化和生长季动态及其与环境变化的关系，得出以下结论：(1) 3种沙地土壤呼吸日变化在春季和秋季呈单峰曲线，夏季呈多峰曲线；(2) 3种沙地土壤呼吸速率从春季到秋季的季节动态均呈双峰曲线，峰值分别出现在6月下旬和8月下旬；(3) 固定和半固定沙地的土壤呼吸的日变化幅度明显大于流动沙地，季节变化幅度也是固定沙地＞半固定沙地＞流动沙地；(4) 随着沙漠化的发展，土壤呼吸平均速率明显下降，生长季平均土壤呼吸速率从固定沙地的2.32μmol CO2/(m2/s)降为半固定的1.65μmol CO2/(m2/s)和流动沙地的1.06μmol CO2/(m2/s)；(5) 3种沙地土壤呼吸速率日变化均与土壤温度呈正相关，与空气湿度呈负相关，在季节尺度上3种沙地土壤呼吸速率与土壤温度、土壤水分和大气湿度均呈正相关，但只有固定沙地的相关性达到了显著水平；(6)沙漠化过程中，虽然土壤温度、土壤有机碳含量和植物根系碳含量都是导致沙地土壤呼吸发生改变的重要因子，但制约其变化的关键因子还是土壤水分和空气湿度。

2010 - 05 - 14
LGR液态水同位素分析仪在PNAS上发表的最新文献

此前文献表明绝大多数生物中脂肪与水分之间存在比较大的D/H的分馏。这种分馏归结为同位素对脂肪生物合成的影响。本文我们报导了4种细菌（phylum Proteobacteria）的脂肪与水分之间的D/H分馏，结果表明单一生物之中波动可以达到500‰ 。这种变动不可能归因于脂肪生物合成，因为这些途径中没有明显的变化，也不能归因于培养基的D/H比率。更重要的是，脂肪/水的D/H随着新陈代谢而系统地变化：化学自养生长(几乎达到-200到-400‰)、光合自养生长的（-150到-250‰)、非自养生物，采用糖做培养基的生物(0到-150‰)，以及非自养生物，采用TCA循环(-50到-200‰) 。我们猜测脂肪的D/H比率很大程度上是由生物合成的NADPH来控制，而不是脂肪生物合成途径本身来决定的。我们的结果表明，不同的代谢途径产生NADPH—并间接影响脂肪的同位素组成。如果是这样，脂肪的δD值可能成为连接脂肪和能量代谢的重要生物化学循环工具，并可通过固碳途径中13C提供了更多的补充信息。棕榈酸和水的δD的回归分析，C. oxalaticus培养在草酸盐、钾酸盐、醋酸盐和琥珀酸盐上的差异。全文可以在我们的网站下载：http://www.li-ca.com/download/info/26.htm

2009 - 12 - 18
2009年第二期理加快讯

2009年第二期理加快讯dd2510cb6c9f66ae3f1d3bac92049a84.pdf(1.02 MB)

2009 - 07 - 29
采用涡度相关法测量甲烷通量最新文献

涡度相关方法测量通量，是目前公认的最好的方法，因为可以得到连续的数据。已经大量应用于CO2通量测量的研究中，甲烷通量由于受限于仪器，一直使用箱式法等进行测量，数据密度和质量都有一定差距。LGR推出快速甲烷分析仪一来，CH4的测量频率可以达到10Hz以上，完全可以满足涡度相关的方法，因此，很多科学家开始采用LGR的快速甲烷分析仪来进行甲烷通量的研究。详细信息...

2009 - 07 - 22
最新LGR稳定性同位素技术文献目录

LGR是世界上最知名的激光痕量气体和稳定性同位素分析仪供货商。随着OA-ICOS技术日臻完善，为研究者带来了更大的方便，在以往很难测量的领域提供了测量的可能。因为性能优良，数据稳定，越来越得到用户的认可，目前广泛应用在碳水通量测定，大气痕量气体变化的测量，水文同位素研究，CO2/H2O稳定性同位素廓线测量和土壤CH4通量等方向的研究。在近两年发表了大量的文献，现将部分文献目录列出，共各位用户参考。"High-Frequency Field Deployable Isotope Analyzer for Hydrological Applications"Manish Gupta, Elena Berman, Chris Gabrielli, Tina Garland, J. McDonnell Water Resources Research, 2009 (in press)"Methane fluxes during the initiation of a large-scale water table manipulation experiment in the Alaskan Arctic tundra"Zona, D., W. C. Oechel, J. Kochendorfer, K. T. P. U, A.N. Salyuk, P.C. Olivas, S.F. Oberbauer, and D.A. LipsonGlobal Biogeochem. Cycles (in press) doi:10.1029/2009GB003487"Soil and plant contributions to the methane flux balance of a subalpine forest"D. R. Bowling, J. B. Miller, M. E. Rhodes, S. P. Burns, R. K. Monson, and D. BaerBGD, 2009, Vol. 6, pp. 4765-4801"Water vapor 2H and 18O measurements using off-axis integrated cavity output spectr...

2009 - 07 - 17
中国科学家为植物在有氧条件下释放甲烷提供新的证据

日前，中国科学院西北高原生物研究所曹广民研究员及中国科学院地理科学与资源研究所徐兴良副研究员带领研究小组，在青藏高原生态系统甲烷排放研究方面取得重要成果。其研究论文“Methane Emissions by Alpine Plant Communities in the Qinghai–Tibet Plateau”已在著名生物学刊物Biology Letters上正式发表。这是首次关于青藏高原高寒生态系统植物群落甲烷排放相关研究成果的报道。该项成果一经发表，即得到了国际学术界的和媒体广泛关注，世界著名的学术刊物《自然》（Nature）对该项目的参与完成人、中国科学院西北高原生物研究所所长赵新博士进行了专访，并在“NATURE NEWS”上发表了重要评论，英国皇家化学会（RSC —Royal Society of Chemistry)也在其网站刊登了相关报道。　　该项研究采用密闭箱式法，选择青藏高原两种主要高寒草甸群落类型，对高寒草甸生态系统甲烷排放进行了长达三年的监测，取得了重要的研究数据。研究结果表明，高寒草甸植物在地球甲烷循环中具有重要的作用，同时，在进行高寒草甸生态系统对大气甲烷的贡献作用研究中须将植物类群和生长环境的不同纳入考虑因素。　　世界著名学术杂志《自然》（Nature）就这一研究成果对中国科学院西北高原生物研究所所长赵新全博士进行了专访，并在2008年8月20日的NATURE NEWS 中刊登了题为“Tibetan Meadows Emit Methane-Field Survey Confirms That Plants Can Boost Levels of the Greenhouse Gas.”(青藏高原草甸释放甲烷——野外监测证实植物可能增加温室气体的排放)的评论文章。文章指出，早在2006年，德国科学家Frank Keppler就揭示出植物可能在大量地释放甲烷，而甲烷正是众所周知的造成地球表面温室效应的罪魁祸首之一。这一发现与过去人们一直以来认为植物可以吸收二氧化碳从而有效抵制大气变暖的理论正好相反。根据Frank Keppler的实验结果，全球范围内，植物每年约释放23,600万吨甲烷，约占甲烷总释放量的30％。然而，针对这一理论，不同的研究组得出的结论也有所不同。科学家们都希望通过科学的方法验证这一理论的可靠性。发表在Biology ...

2009 - 07 - 04
碳同位素技术在土壤碳循环研究中的应用

碳在土壤中的储量和存储时间是陆地生态系统碳库中最大和最长的,而土地利用方式会影响到土壤碳储量及其循环周期,因此有效的土地利用管理可使土壤成为一个碳汇。土壤储存碳的过程就是土壤有机碳动态平衡的变化,因此认识土壤有机碳的动态变化是揭示土壤碳循环过程及其调控机制的重要方面。首先介绍了碳的一种稳定性同位素(13C)和放射性同位素(14C)在生态系统长期动态过程的重建(如C3/C4植被的历史格局)、土壤有机碳周转周期等方面的应用,探讨了同位素示踪技术在土壤有机碳来源、周转周期、土壤CO2通量的变化和组分区分、同位素富集等研究领域的应用,归纳了土壤碳循环研究中的基本问题,提出了未来土壤碳循环同位素示踪的主要研究方向。阅读全文：碳同位素技术在土壤碳循环研究中的应用.pdf

2009 - 06 - 21
同位素技术在生态学中的应用

如何在生态和环境科学研究中运用稳定同位素？(From ibcas SELLER)　稳定同位素技术的出现加深了生态学家对生态系统过程的进一步了解，使生态学家可以探讨一些其它方法无法研究的问题。正如现代分子生物技术大大地推动了基因、生物化学和进化生物学的研究一样，稳定同位素技术对生态学研究也已产生了重要的影响。通过使用稳定性同位素技术，可以使生态学家测出许多随时空变化的生态过程，同时又不会对生态系统的自然状态和元素的性质造成干扰。在过去的十几年中，一些生态与环境科学的最令人瞩目的进步依赖于稳定性同位素技术，稳定性同位素能够被用来解决生态与环境科学的许多问题。包括：1.植物如何有效地利用水分（13C）？2.植物从土壤哪个层次获得水分（18O, 2H）？3.植物通过氮固定或吸收土壤NH4+及NO3-获得氮素相对比率（15N）？4.如何确定土壤中碳和氮周转速率（13C, 15N）？5.区分土壤呼吸释放CO2的来源（植物根系或土壤微生物）（13C, 18O）6.区分光合和呼吸对净生态系统CO2交换或NEE的相对贡献（13C, 18O）7.区分蒸腾和蒸发对净生态系统水交换或蒸散（ET）的相对贡献（2H, 18O）如何8.判定N2O的来源（硝化细菌或反硝化细菌）（15N, 18O）?9.确定食物网初级消费者事物来源（13C, 34S）10.确定食物链的长度（15N）11.如何确定空气和水体污染物的来源（15N, 34S, 18O）12.确定城市能源消耗对大气CO2, CO和氮化物的贡献(（13C, 15N, 18O）13.判断动物如候鸟、蝴蝶等的迁徙路线（18O, 2H）14.判定史前人类社会是否以谷物作为食物来源（13C）15.确定植物的分布区域（15N, 18O, 2H）与其它技术相比，稳定同位素技术的优点在于使得这些生态和环境科学问题的研究能够定量化并且是在没有干扰（如没有放射性同位素的环境危害）的情况下进行。有些问题还只能通过利用稳定同位素技术来解决。例如，植物在光合作用倾向于吸收含有轻碳同位素（12C）的CO2，其吸收程度受有效水含量和光合途径影响，水分有效性和光合途径是干旱或湿润环境植物的重要特性。因此，植物13C组成能够在时间尺度上整合反映植物的水分利用效率。通过测量植物茎水2H和18O组成，也能够判定植物对表层水和深层水的依赖程度。另一方面...

2009 - 06 - 20
讲座通知：年轮分析系统在林木/木材研究中的应用

德国Rinntech公司创始于1980年。Frank Rinn博士作为公司的创始人，同时也是德国最著名的木材物理学家，他发明了世界上第一台手持、可高精度检测树木与木材内部条件的设备-----RESISTOGRAPH®木材阻力测试仪，其同时也可以用于树木年轮的无损检测。其多项创新性的工作赢得了多项大奖(1989, 1992, 1997 and 1998)。与此同时，他还发明了如Lintab年轮分析仪，Arbortom树木断层二维/三维成像系统和功能最为强大的Lignostation年轮密度工作站。其产品广泛应用到生态学、森林培育、文物保护、城市林业等多个领域。目前已被中国林业科学研究院、中国科学院、北京林业大学、东北林业大学、南京林业大学、中国环境科学研究院、故宫博物院、文物研究所等上百家企事业单位所广泛采用，大大提到了科学研究和树木保护的效率和数据的可靠性。作为德国Rinntech公司在中国大陆最主要的代理商，理加联合科技有限公司成立于2005年，作为中国生态与环境科学专业仪器设备的代理商和渠道商，公司代理产品主要集中于大气与碳循环研究、水质水量同步监测、化学分析、林业与植物野外研究、鸟类与动物研究设备等专业。在提供最先进的科研设备的同时，我们同时也为客户提供了良好的售后服务与长期的技术支持。为了更好地为中国的科学家提供服务，我们组建了一支包括生态学、林学、农学等相关专业人员组成的技术服务队伍，同时在中国农业科学院、中国林业科学院等多家科研单位聘请了长期的技术顾问和技术支持。我们的核心竞争力是我们对产品操作与应用的深入理解以及对前沿产品的深刻洞察力。为了更好地为广大用户提供服务，我们特邀请德国Rinntech公司的Frank Rinn博士来华，举办题为“年轮分析系统在林木/木材研究中的应用”的讲座。欢迎各位专家学者光临指导！By scientists, for scientists!讲座日程时间：2009年5月15日，星期五上午9点-12点地点：中国林业科学研究院林业研究所五楼会议室北京市海淀区厢红旗东小府1号，颐和园后交通路线：1. 北京火车站：经地铁2号线到西直门，换乘地铁13号线到五道口站，换乘公共汽车331路，在林业科学院站下车。2. ...

2009 - 05 - 07
最新一期快讯已经完成，欢迎大家下载！

最新一期快讯已经完成，欢迎大家下载！快讯主要内容：科学家应用LGR仪器在Nature 上发表重大发现 ..................1文献摘要 .............................................1研究方法简介 .........................................3LGR甲烷分析仪介绍 ....................................3理加公司获得YSI 2008 年最佳销售奖 .........................5理加公司在中国农科院举行SmartChem 产品培训班................6理加联合成为MAN-TECH公司中国独家代理商 .....................6

2009 - 04 - 24
Nature最新文献，高纬苔原结冻期会释放大量的甲烷

2008年12月4日，著名的Nature杂志刊登了一个惊人的研究成果，苔原结冻期会释放大量的甲烷。做为国际极地项目的一部分，科学家在格陵兰岛的东北部进行了一年的测量，结果发现苔原带在秋季解冻期会释放出甲烷。一般情况下在生长季结束后，科学家就会结束数据收集，这样就不会发现这一现象“如果不是测量数据是如此的坚实，测量方法是这样的仔细严谨，那么可能没有人会相信会有这样的甲烷排放现象。”Lund大学的Torben Christensen说：“用一种经典的基础研究方法，发现了一个令人惊讶的结果。这种现象本来是非常常见的，但是此前没有针对苔原带气候可行的方法，包括适当的技术和高测量频率的仪器来发现这一现象。”湿地排放是温室气体――甲烷最大的甲烷源。在高纬度地区，大气甲烷浓度在晚秋会有一个比较稳定高平台期现象，但是原因并不是很清楚。Christensen和来自哥本哈根大学，奥尔胡斯大学，NOAA的地球系统研究实验室，SRON 荷兰，Utreche大学的合作者使用激光甲烷分析仪（FMA, LGR）结合自动呼吸室在Zackenberg山谷进行测量，得到这个惊人的结果。科学家发现甲烷排放在生长季后期会降低，但是在开始结冻的时候，排放量有明显的增加，并且持续了几个星期，直到土壤和根区完全结冻。研究者推测，可能是由于在土壤活性层的甲烷被结冻挤压出去。相对而言，在更低纬度地区，由于缺少这样的严寒，使得甲烷向下扩散。秋季的甲烷通量在空间分布上变化很大，大概是因为泥炭和植被结构的不同，造成的不同的甲烷排放的途径。结冻期的排放也比夏季排放变化大，峰值达到112.5mg/m2/hr，是已有最高的苔原排放速率（除了thermokarst湖的热区）。而在整个夏季，总体释放量大约有4.5g/m2用秋季释放数据，带入大气扩散模型计算，结果更吻合大气甲烷季节动态的实测值。“如果这个现象是一般性现象，那研究发现能帮助我们理解北方高纬度地区是甲烷是如何排放到大气中的，甲烷浓度季节动态也可以得到更好的解释。”Christensen说：“但是要想揭示这个现象对于气候变化的影响，还有更好的了解自然系统是怎样工作的。通过这个现象，我们可以更好的理解北冰洋周边地区的永久冻土带融化，在这些地区甲烷排放变化可能对气候产生反馈效果。”研究者认为在类似环境中，不可能不存在这样的情况。对所有wet-meadow苔原带，都应用在Zac...

2009 - 01 - 22
10月2日《自然》杂志精选

封面故事：物种形成可通过感官驱动而发生非洲湖泊中的慈鲷鱼是教科书中关于物种快速形成的典型例子，但其中所涉及的机制仍然不是很清楚。现在，对维多利亚湖中的慈鲷鱼所作观测研究，揭示了导致（通过自然和性别选择进行的、由感官驱动的）物种形成过程的视觉系统趋异演化（表现为视觉基因的分化、雄性的彩色化和雌性的喜好）的生态及分子基础。感官驱动假说预测，感觉和信号系统中对不同环境的趋异适应，可在种群的第二接触点上引起交配前隔离。除了为证明物种形成可以通过感官驱动发生而不需要地理隔离提供明确证据外，这项工作还为在由人为原因造成的维多利亚湖富营养化期间慈鲷鱼物种多样性的崩溃提供了一个机制性的解释。HIV/AIDS的过去和现在来自金沙萨大学档案馆的一个历史性标本，被用来获取艾滋病出现之前的HIV基因序列。名为“DRC60”的样品来自1960年从当时比属刚果Léopoldville（即现在的刚果民主共和国首都金沙萨）的一位成年女性身上所取的一个淋巴结活检切片，它使得研究人员有可能对艾滋病出现之前的“化石”HIV-1序列首次进行演化分析，其办法是与来自同一时期的另一个病毒序列（来自1959年所取的一个血浆样品，也是在金沙萨）进行对比。分析结果支持这样的观点：HIV-1在中―西非的多样化过程是早在人们发现艾滋病流行之前出现的。在近50年之后的今天，艾滋病成为中国的一个大问题。在中国，虽然HIV-1感染过去主要局限于高风险人群，但现在它却正在向普通人群扩散。Lin Lu等人报告了中国云南省为遏制艾滋病发展所作的努力，那里由性传播所引起的HIV感染病例急剧增加。HIV-1蛋白酶的观测研究HIV-1蛋白酶是病毒成熟所不可或缺的，这使其成为抗HIV疗法的一大潜在目标。它所起作用是将新形成的聚合蛋白质Gag 和 Gag-Pol分开，以产生结构和功能蛋白的成品，包括其本身在内。现在，研究人员利用NMR光谱和“顺磁弛豫增强”对HIV-1蛋白酶自处理过程中的早期事件（在这些事件中，一个前体二聚物被认为经历分子内解理）进行了观察。该研究显示，虽然这种蛋白酶主要是单体的，但它也以瞬时“遭遇络合物”的形式存在，这些络合物相对于成熟二聚物有一系列不同取向。N-端区域与基质结合点发生瞬时亚单元内和亚单元间接触，使得当“遭遇络合物”处于正确二聚物取向时自解理能够发生。成年细胞能重新编程为可分泌胰岛素的细胞如果能...

2008 - 10 - 13
9月4日《自然》杂志精选

封面故事：利用海量数据的最新策略研究人员怎样才能应对现代方法所产生的大量数据流？在本期的“Big data special”专题中，Nature记者对目前正在制订的、用以最为充分地利用海量数据的最新策略进行了探讨。研究人造原子能级的新方法历史上，研究人员通过观察原子的光谱线来了解基本物质的离散能级。该方法涉及对入射光线进行扫描，以寻找清晰的吸收线，后者是当一个频率与两个能级之间的间隙相匹配时出现的。从上世纪90年代开始，研究人员利用相干微波辐射源和频率光谱学方法对人造原子（具有原子一样的能量结构的量子系统）也进行了研究。然而，关于能级谱的很多信息仍然不清楚，因为该方法对高频率不适用。Berns等人研究出一种互补性方法，在这种方法中，一个人造原子的能级不是通过调频来扫描，而是通过调幅来扫描，同时又根据谱图中的一个特定特征对频率进行调制。通过这种方法可以获得大量新的光谱信息。这种方法普遍适用于一系列人造和天然原子。微RNA在蛋白层面上对基因表达的调控程度MicroRNAs可通过抑制一个信使RNA（mRNA）的转录或通过诱导其降解来调控基因表达。虽然以前的研究工作已经在mRNA层面上对这种调控进行了测量，但过去对有多少调控发生在蛋白层面上仍不知道。现在，由David Bartel和Nikolaus Rajewsky领导的两个小组，利用被称为SILAC（全称为“利用细胞培养中的氨基酸进行稳定同位素标记”）的方法的变通形式，对蛋白层面上所发生的蛋白组范围内的变化作为内生和外生microRNAs的表达的一个函数进行了测量。他们发现，虽然microRNAs能直接抑制数百个基因的转录，但更多的间接效应却能导致数千个基因的表达发生变化。然而，所观察到的很多变化在数量级上不到两倍，表明不管是直接还是间接，microRNAs都能充当“可变电阻器”，来微调蛋白合成，以便在任何一个给定的时间都能与细胞的需求相匹配。银河系中心黑洞的观测研究研究人员在1.3mm这个相对较短的射电波长，利用甚长基线干涉仪（VLBI）获得了对有可能是银河系中心一个超大质量黑洞的“人马座A*”（SgrA*）的内在大小的一个新的估计值。所获得的关于SgrA*大小的下限值，小于对假设中的黑洞的视界大小的预测值，说明SgrA*的辐射并不是以黑洞本身为中心，而是以周围的吸积流为中心。VLBI在1.3mm左右（在这个波长要比在...

2008 - 10 - 08
8月29日《科学》杂志精选

对癌症转移的重新思索对小鼠的新研究提示，癌症在体内扩散到新的地方――这是最终引起大多数癌症患者死亡的过程――可能比人们过去所想的在疾病过程中所发生的时间更早。这一发现对例如为什么某些乳腺癌在最初的肿瘤已经得到治疗之后很久还会发生转移给出了一种解释。由于癌症转移牵涉到许多步骤――这些转移的细胞必须在条件具备之后才能在血流中行进时存活下来并且在它们的新环境中恶性生长，研究人员传统上认为转移是癌症进展中的一个晚期事件，即其发生时间在原发肿瘤细胞积累了一系列的基因变更之后才启动了癌症基因。新的结果提示，肿瘤的转移可能起自于在疾病早期就相对较早扩散的正常细胞，它们在新的器官转移处保持休眠状态，直到癌症基因被启动为止。Katrina Podsypanina及其同事给小鼠注射了正常的乳腺细胞，这些细胞通过实验处理使研究人员可以在注射之后的不同的时间激活其中的某些癌症基因（或称肿瘤基因）。研究人员发现，这些正常的乳腺细胞能够通过血流行进到肺部，并在那里存活长达16个星期而不表达任何肿瘤基因。这些细胞在肿瘤基因被激活之前在肺中不会开始活跃的生长。文章的作者提出，对癌症转移过程的每一步骤进行调查，其中包括那些正常细胞的转移，可能会使科学家们找到摧毁引起癌症在体内转移的细胞的新策略。幼儿园经历提高数学分数英国研究人员发现，进过幼儿园学习的10岁孩子与那些没有进过幼儿园的孩子相比，前者的数学测验分数倾向于更高。在这次Education Forum上，Edward C. Melhuish及其同事说，这些发现适用于来自一般人群的孩子，并非那些来自贫穷阶层的孩子。因此，这些发现支持提供普及性幼儿园教育的理念。尽管过去关于学前教育长期效应的多数研究聚焦在那些贫穷的孩子身上，但研究人员对整个英国人口中从三四岁一直到10岁的孩子进行了跟踪。这些数据来自Effective Pre-school 和Primary Education (EPPE)工程，这是欧洲最大的纵向研究之一。在他们的研究中，Melhuish及其同事对10岁孩子的家庭学习环境、幼儿园的有效性、小学的有效性和数学成绩进行了排列。他们还考虑了一系列其他因素，其中包括这些孩子的性别和其父母的收入、职业和教育程度。这些研究人员应用统计模型来决定这些因素中哪一个可以对这些孩子在10岁时的数学成绩的差异作出最好的解释。结果表明，家庭学习环境、幼儿园...

2008 - 09 - 03
8月28日《自然》杂志精选

封面故事：病毒在深海沉积物生态系统中的作用深海沉积物含有大量以微生物质形式存在的碳，这一生态系统的动态只是到现在才正在被确定。上期Nature上的一篇论文指出，在一个大面积的沉积物真核生物群落中，古细菌相对于细菌来说居支配地位。在本期Nature上，Danovaro等人报告了病毒感染在这一生态系统中的影响。来自232个沉积样品的数据表明，病毒的产量是非常高的。病毒感染能使真核生物质产量减少80%以上（在1000米深度之下接近100%），从而将大量溶解的有机碳释放进深海中。在因其他原因缺乏资源的水域，营养物的这种注入尤为重要。因此，病毒在全球生物地球化学循环、深海代谢和我们生物圈最大生态系统的总体功能方面似乎扮演一个重要角色。本期封面图片所示为深海病毒和细菌之间的争斗，在这一争斗中，被病毒破坏的细菌为其他细菌提供食物。人类利他和合作行为形成的时间小孩子在特殊设计的测试（比如说游戏）中进行互动的方式，可以帮助了解人类利他和合作行为背后的机制。Fehr等人提供的证据表明，小孩子们替他人着想的偏好（在一个分享游戏和一个嫉妒游戏中，研究人员用不同的糖果作为奖赏）表现为一个特别的形式――对不平等的反感。这种行为模式在3岁和8岁之间形成。三四岁的小孩大多数都行为自私，而到了七八岁，他们绝大多数都更愿意接受可消除不平等的资源分配。但如果对自己有优势的不平等现象的消除涉及到高成本分享的话，他们选择平均分配的机会就会减少，就会倾向于选择对其自己的社会群体成员有利的分配方式。这些发现表明，平均行为和狭隘行为都有着很深的发育根源。误折叠蛋白的处理方式尽管能够催化将多肽折叠成其最终天然构象的反应的分子伴护系统很复杂，但蛋白误折叠仍会出现。细胞的健康状况取决于它怎样剔除误折叠的蛋白。Kaganovich等人发现，酵母和哺乳动物细胞有一个细胞质量控制通道，该通道能够将可溶的和不可溶的蛋白聚合体区分开来，并将它们引导向两个包裹体当中的一个。能够被蛋白酶体降解的或能够被重新折叠的可溶误折叠蛋白，将被作为目标，引导到一个并列核质量控制腔中；包括与疾病相关的亨廷顿蛋白和锯蛋白在内的不可溶的蛋白聚合体，将被封存在一个与自噬性通道相关的胞液包裹体中。造成上新世大范围冰川形成的因素尽管从气候变化角度讲，冰层稳定性很重要，但我们对控制冰层体积的机制的认识仍有很大空白。北半球被认为在直到晚上新世大规模冰川形成过程...

2008 - 09 - 03
《自然》大幅报道青藏高原气候与环境研究的最新进展

2008年7月24日，《自然》（NATURE）第454期以“世界第三极”的标题大幅报道了青藏高原气候与环境研究的最新进展。中国科学家的研究工作是这一报道的主体。这充分说明了我国青藏高原研究受到了世界高度关注，也说明了中国青藏高原研究在国际科学研究的地位在进一步提高。以下是全文译文（未删减）。世界第三极相对于南北两极而言，世界对青藏高原的关注明显小得多，但青藏高原却蕴藏着世界上除两极以外最大的冰雪储量；而青藏高原的冰雪正在快速消融。在过去的半个世纪中，青藏高原的冰川退缩面积达82%（译者注：此数据有误）。在过去的十年中，高原上的冻土消失了10%。而气候变化的加剧所带来的影响将不仅仅限于青藏高原，它还将影响数十亿人的正常生活所需的水资源，甚至改变北半球的大气环流格局。高原的作用主要在于它的高度。它平均海拔在四千米以上，因而成为同纬度最冷的地区，也是极地以外最冷的地区。拉萨作为西藏自治区的首府，其海拔相对于整个西藏而言还是较低的，约为3650m。孰不知，这个高度比玻利维亚这个世界上最高的首都拉帕斯的高度还要高。拉萨的年均温为8℃，而位于同纬度的休斯顿、德克萨斯的年均温都在21℃。高海拔使西藏变冷，特别是冬季更为显著；那里的雪和冰川反射太阳光，更加剧了寒冷的程度。高原隆升面积巨大，也影响了高空风的流动，同时，这样的海拔使其地表更接近平流层。高原正在发生变化，其最直接的原因是温度的升高。在过去五十年中，高原气温以每十年0.3℃的速率上升；这一速度相当于全球变暖速率的三倍。现在的问题在于，未来气候还将发生什么变化，而这些变化又将如何影响全球总体的气候格局。斯柯里普斯海洋研究所的大气学家Veerabhadran Ramanathan认为：“如果不考虑青藏高原正在发生的变化，我们对全球气候变化的理解将是不完整的。”青藏高原异常重要的意义、特别是它可能造成的影响还不为许多气候学家所知。其中一个原因在于，相对于南、北两极而言，从高原获取的数据少之又少，而到高原上探寻自然奥秘的科学考察活动也十分贫乏。在高原上开展野外考察十分艰苦，高原的地理位置相对孤立，至少对西方科学家而言，还有政治上的挑战。中科院青藏高原所所长姚檀栋指出：“青藏高原地处偏远，海拔高，且气候环境恶劣，在高原上作研究是很具挑战性的。”姚檀栋和他的同事们应该知道：在上世纪八十年代，他们是在那样艰苦的野外环境中坚忍不拔开展研究...

2008 - 08 - 29
国家环保部发布地震灾区水源监测技术指南

地震灾区地表水环境质量与集中式饮用水水源监测技术指南（暂行）第一章总则　　第一条在地震灾区重点地表水集中式饮用水源地、重要城市上下游设立监测断面。有关省市可视当地情况增设监测断面。　　　　第二条监测频次为每日一次，可根据灾后重建进展进行适当调整。　　　　第三条为保证水质监测工作的时效性，优先采用快速监测方法和设备，把现场的快速排查和实验室的确认分析有机结合起来。分析方法可参考附表。　　　　第四条密切监视各种潜在污染源，重点监测对人体有毒害作用的污染物质，可根据当地企业生产情况、污染源现场排查最新的信息，确定特征污染物质。　　　　第五条应当在显著地点和位置建立水源地保护标识，并把有关水源地保护的规定通告有关部门、单位。　第二章水质常规监测要求　　第六条建立重要监测断面和饮用水源地的定时巡查制度，无特殊情况每天不少于1次。对水质变化的指示性指标pH、电导率以及高锰酸盐指数（有条件的可以包括TOC）等进行重点监测，具备条件的监测站，视情况可增加氨氮、酚类等其他常规监测项目。　　　　第七条现场巡查时要注意观察与记录水体的颜色、气味及漂浮物等感官指标，判断水体是否受到明显污染。　　　　第八条每日监测粪大肠菌群、细菌总数（可采用试剂盒等快速测试方法），出现异常时应增加常规病原菌监测（可采用试剂盒等快速测试方法）。　　　　第九条具备条件的监测站每日进行一次生物急性毒性监测（可采用发光菌法），用于进行水质安全的综合判断。　　　　第十条具备条件的监测站每日监测对人体有毒有害的污染物质（重金属和有毒有机污染物），关注救灾中化学品的使用情况，具体污染物质可根据当地污染源排查结果确定。　　　　第十一条当确认水质出现异常时，在保留分析样品备用的同时，应立即进行复查，如果持续出现异常情况，立即启动应急水质监测，同时对周边环境进行巡视，尽快排查污染源和原因污染物，将结果及时报告上级部门，并通知相关部门。　第三章自动监测　　第十二条尽快恢复原有的自动监测站点和测试项目，对于出现水质异常的地区，可在原有测试项目的基础上根据当地情况适当增加其他自动监测项目。　　　　第十三条在重要水源地根据当地的条件可考虑增加在线生物毒性监测。　第四章突发环境事件的应急监测　　第十四条密切...

2008 - 05 - 30
植物生命需水信息诊断研究进展I――作物叶生理指标

引自国家节水灌溉中心杨凌工程技术中心网站作者：张燕我国是水资源十分匮乏的农业大国，而水对作物的生长至关重要，在保证农业稳产、高产的前提下，大力发展节水灌溉是一项十分紧迫而重要的任务。作物根系从土壤中吸取水S，通过茎杆输送到叶面供给蒸腾Z，在一般情况下S=Z，作物正常生长，如果出现S1.叶片外观叶面积指数可以反映棉花生长发育状态，水分亏缺下叶片狭小。学者研究认为植株叶子的叶尖运动状况能反映缺水状况，只要保证测量时叶尖轨迹在控制区内，用计算机视觉技术可实现对叶尖实时、有效的监测。缺水条件下作物出现叶片增厚、下垂、颜色变深、变暗，下部叶子叶尖枯死不易折断，叶片卷曲等萎蔫现象。叶片卷曲由叶片细胞膨压降低所引起，是内部水势状况和渗透调节结果的外部形态表现，能直观地反映作物对土壤水分胁迫的敏感程度。水稻叶片卷曲度与土壤、植株含水量、水势和叶片表皮细胞的膨压的关系已有相关研究，作为鉴定水稻抗旱能力的指标在育种和栽培上已有应用。梁银丽等(1999年)研究表明，水分胁迫使小麦生长速度、叶片伸展速度降低，植株叶面积减小。张宪法等（2002年）试验得出，水分过高或过低均对黄瓜生长发育不利，叶片颜色、仰角与卷须可作为灌溉的形态指标。2.叶片(相对)含水量叶片相对含水量与土壤含水量呈线性相关[6]，与叶片温度及生理功能等关系密切，并且易于观测，作为田间监测植株水分状况的指标，有着不可替代的优势。王纪华等(2001年)试验发现叶片含水量由75%下降到70%是叶片光合生理活性的一个重要转折点。水分胁迫下，叶片相对含水量下降，束缚水与自由水的比值急剧增大，这种水分在体内的重新分配是对环境胁迫的积极调整和适应。国外学者提出植被在0.97、1.45和1.9Lm附近的光谱反射率吸收峰可以反映植物的水分状况。遥感技术的发展将进一步推动该方法在水分亏缺诊断上的应用。3.叶水势叶水势即叶片的保水能力，它随土壤含水量的下降而下降。有人用叶水势作为作物亏水指标指导棉田灌溉，比用土水势为灌溉指标还省水。张英普等和rana分别定性和定量研究了作物凌晨叶水势临界值与土水势、土壤含水量的关系。胡继超等 (2004年) 用阻滞方程描述了凌晨叶水势和土壤含水量的关系用模糊聚类方法确定了冬小麦不同生育阶段的凌晨叶水势临界值。长期以来人们认为叶水...

2007 - 09 - 19

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