水溶性有機物(WSOC)以氣體和顆粒物的形式大量存在于大氣中,在大氣水反應和云凝結核(CCN)形成中發(fā)揮著(zhù)重要的作用,對全球和區域氣候變化有著(zhù)重要影響。此外,某些WSOC是有毒的,它會(huì )影響人類(lèi)健康。WSOC可從源中直接排放或從氣態(tài)和顆粒有機質(zhì)(OM)的光氧化中二次產(chǎn)生。目前,只進(jìn)行了有限的測量來(lái)理解WSOC劃分機制。結果表明,氣體-顆粒物相劃分取決于很多因素,例如氣象參數、氣體物質(zhì)組成和凝結相性質(zhì)。將氣相WSOC(WSOCg)分配到氣溶膠相(WSOCp)是大氣二次有機氣溶膠的主要形成路徑。然而,WSOC劃分過(guò)程的基本機制尚不清楚?;诖?,在本文中,來(lái)自華東師范大學(xué)、上海市環(huán)境科學(xué)研究院和上海市環(huán)境監測中心的研究團隊于2019年冬季在長(cháng)江三角洲河口濕地生態(tài)系統野外科學(xué)觀(guān)測站(31°44′N(xiāo),121°13′E)同時(shí)測量了氣體和顆粒物,包括NH3(Picarro G2103),有機酸(草酸、甲酸和乙酸)、無(wú)機離子(陽(yáng)離子:Na+,NH4+,K+,Ca2+和Mg2+;陰離子:SO42?,NO3?和Cl?)和WSOC。為了全面理解WSOCp形成機制,作者還測量了300-550 nm WSOCp的光學(xué)吸收,同時(shí)測量了PM2.5并調查了氣體-氣溶膠相劃分的影響因素以全面理解中國大氣,尤其是嚴重冬季霧霾區的有機氣溶膠行為?!窘Y果】研究區主要污染物的時(shí)間變化。ALWC和pH對WS...
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中國是最大的溫室蔬菜生產(chǎn)國,約占世界生產(chǎn)面積的83%。由于全年生產(chǎn)和大量施肥,溫室蔬菜產(chǎn)量高,但也導致了土壤質(zhì)量的惡化和嚴重的環(huán)境問(wèn)題。近來(lái),無(wú)土栽培系統(SCS)在溫室蔬菜生產(chǎn)中逐漸發(fā)展起來(lái),它可以減少甚至消除傳統栽培方式的許多問(wèn)題,。在SCS中,無(wú)土栽培基質(zhì),也稱(chēng)為無(wú)土栽培生長(cháng)介質(zhì),可代替土壤固定根系系統,為植物提供水分和養分,為根區提供充足的通風(fēng)。然而,由于N肥的大量輸入,N2O排放較高。N2O是一種溫室氣體,具有溫室效應,加劇全球變暖,在大氣中存留時(shí)間長(cháng),可輸送到平流層,導致臭氧層破壞,引起臭氧空洞。無(wú)土栽培基質(zhì)已成為SCS中N2O排放的主要載體,但尚不清楚其產(chǎn)生和消耗的相關(guān)途徑,因此亟待研究SCS無(wú)土栽培基質(zhì)的N2O排放源。且無(wú)土栽培基質(zhì)與土壤理化和生物性質(zhì)高度不同,其具有更準確的水和養分分布,因此也有必要確定管理措施對SCS中N2O排放的影響?;诖?,在本文中,來(lái)自中國農業(yè)科學(xué)研究院的一組研究團隊基于穩定同位素技術(shù)結合qPCR分析在兩種灌溉模式下(滴灌和潮汐灌溉)對成都市農林科學(xué)院((103°86′E,30°71′N(xiāo))溫室里兩種無(wú)土栽培基質(zhì)(60%泥炭+20%珍珠巖+20%蛭石+少量植物纖維/商用椰殼纖維基質(zhì))進(jìn)行了相關(guān)研究,共設置4種處理:滴灌+泥炭基質(zhì)(PD),滴灌+椰殼基質(zhì)(CD),潮汐灌溉+泥炭基質(zhì)(PT)以及潮汐灌溉+椰殼基質(zhì)(CT)。旨在...
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近幾十年來(lái),北極氣溫上升超過(guò)全球平均氣溫的兩倍,且在2100年以前,可能會(huì )增加2-8℃。近年來(lái)野火頻繁發(fā)生和蔓延,它以不同的方式干擾著(zhù)生態(tài)系統,包括破壞地上和地下植物生物量以及通過(guò)改變C、N和P有效性改變土壤性質(zhì)。在高緯度地區苔原火災的頻率和范圍與氣候條件有關(guān),火災事件的增加與夏季變干變暖有關(guān)。氣候變化會(huì )改變北極無(wú)冰區陸地生態(tài)系統土壤和大氣之間CH4,CO2和N2O的交換。大約一半的全球土壤C沉積在北極中,氣候變化和野火增加會(huì )導致大量C釋放到大氣中,影響全球C收支,導致氣候正反饋。同時(shí)也有研究表明,野火會(huì )導致排水良好的針葉林土壤中CH4吸收速率增加。然而,野火對苔原生態(tài)系統C和N循環(huán)的短期和長(cháng)期影響理解匱乏,且尚不清楚野火對苔原生態(tài)系統土壤CH4,CO2和N2O通量的影響?;诖?,在本文中,來(lái)自哥本哈根大學(xué)的研究團隊于2017-2019年在西格陵蘭島凱凱塔蘇瓦克島(69°16′N(xiāo),53°27'W)南端的Blæsedalen原位調查了環(huán)境和增溫條件下實(shí)驗火燒對CO2,CH4(Picarro G4301)和N2O通量的影響。作者同時(shí)收集了氣溫和降水數據。燃燒過(guò)程中測量和記錄了2和5 cm深度的土壤溫度。2017年8月,2018年7月和2019年7月采集0-5 cm土壤,分析了其總和可溶性C、N和P。分析了2017年樣品的pH和C:N比。提取潮濕土壤...
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在大氣、陸地、海洋和湖泊環(huán)境中均已發(fā)現了微塑料(顆粒20-1400 kg/m3。相當一部分人造塑料比水重,當其進(jìn)入到水環(huán)境中時(shí),會(huì )進(jìn)入到沉積物系統中。已有研究表明,海洋沉積物中微塑料的存在會(huì )改變沉積物微生物群落組成,顯著(zhù)影響N循環(huán),并會(huì )影響沉積物生物地球化學(xué)過(guò)程等。在全球氣候變暖的背景下,在沉積物-水-大氣界面,湖泊生態(tài)系統的物質(zhì)交換更頻繁,其對環(huán)境變化更敏感,因此,應該重視微塑料對淡水沉積物的影響。此外,淡水湖泊,水庫及其沉積物是溫室氣體排放的重要來(lái)源。應注意微塑料進(jìn)入淡水沉積物中時(shí)是否會(huì )影響其生態(tài)環(huán)境、溫室氣體排放和微生物群落。近來(lái),微塑料研究重點(diǎn)已逐漸從海洋水環(huán)境轉向淡水和沉積環(huán)境。然而,很少有研究關(guān)注淡水沉積環(huán)境中微塑料的影響和生態(tài)效應?;诖?,在本文中,來(lái)自南開(kāi)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的研究團隊選擇5~2000 μm的微塑料進(jìn)行實(shí)驗。將六種不同直徑的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)顆粒長(cháng)期(90天)暴露在淡水沉積物中,研究其對溫室氣體排放(利用Picarro G2508溫室氣體分析儀測量CO2,CH4和N2O濃度)、養分循環(huán)和微生物群落的影響。作者假設:(1)不同粒徑的PET可以在不同程度上促進(jìn)淡水沉積物系統溫室氣體排放;(2)PET可以影響微觀(guān)世界的生化環(huán)境和淡水沉積物中的微生物群落;(3)不同粒徑的微塑料在不同培養期發(fā)揮著(zhù)作用?!窘Y果】溫室氣體排放率。生化變量主成分分析圖...
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陸地生態(tài)系統土壤每年釋放大量二氧化碳(CO2),主要來(lái)源于凋落物和土壤C分解。養分有效性,尤其是N和P,在凋落物和土壤C分解中發(fā)揮著(zhù)重要作用。一般來(lái)說(shuō),熱帶森林是P受限的生態(tài)系統,凋落物和土壤C分解動(dòng)態(tài)對P添加響應程度大于N添加。大量研究表明,在熱帶森林中P添加會(huì )加速土壤C和凋落物分解,從而減少土壤C儲量。但也有一些研究結果與此不同,這種不確定響應需要我們進(jìn)一步詳細研究以了解其潛在機制。目前,大多數研究主要集中在凋落物或土壤C分解上,鮮少進(jìn)行凋落物和土壤C分解的綜合實(shí)地研究?;诖?,在本文中,一組研究團隊通過(guò)中國廣東省西南部中國科學(xué)院小良熱帶海岸帶生態(tài)系統定位研究站(21°270′N(xiāo),110°540′E)11年長(cháng)期N和P添加試驗,結合自然豐度C同位素(G2201-i Isotopic CO2/CH4, Picarro, Santa Clara, CA, USA)研究,以同時(shí)量化N和P添加對凋落物分解和土壤C礦化作用的影響。作者利用干燥的玉米葉片和玉米根系(兩者木質(zhì)素濃度不同)作為凋落物輸入。將凋落物和N/P添加土壤混合以監測葉片凋落物和SOC分解。作者假設:(H1)N添加會(huì )減慢總CO2釋放,P添加會(huì )加速總CO2釋放;(H2)N添加會(huì )阻礙凋落物和土壤C分解,而P添加會(huì )加速凋落物和土壤C分解;(H3)玉米葉片比玉米根系分解更快。為驗證假設,作者測量了總CO2通量,并...
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作為氣候變化的主要驅動(dòng)力,CO2是最重要的長(cháng)壽命溫室氣體,約貢獻了66%的輻射強迫。自1956年以來(lái),在美國夏威夷的莫納洛亞山進(jìn)行了大氣CO2濃度首次長(cháng)期觀(guān)測,在全球大氣監視網(wǎng)(GAW)計劃下,迄今為止測量已擴展到約400個(gè)站。這些站點(diǎn)主要位于相對偏遠地區,從區域到全球尺度上捕獲CO2信號,以理解碳循環(huán)及其對氣候變化的影響。然而,城市化和工業(yè)化區人為排放量占全球CO2排放量的70%以上。為擴大溫室氣體觀(guān)測網(wǎng),準確估算CO2通量,在GAW計劃框架下,中國建立了8個(gè)國家溫室氣體監測站,并同時(shí)安裝了大量城市站點(diǎn),服務(wù)于碳中和戰略和國內省際碳交易市場(chǎng)。長(cháng)江三角洲地區是中國經(jīng)濟最發(fā)達、城市化最密集的地區,人為CO2排放受到高度的關(guān)注?;诖?,在本文中,來(lái)自浙江工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院的一組研究團隊以長(cháng)江三角洲典型城市杭州為研究對象,于2016.3.27-2020.12.31年對其大氣CO2摩爾分數(Picarro G2301CO2、CH4和H2O分析儀)進(jìn)行了觀(guān)測。還介紹并比較了鄰近的世界氣象組織/全球大氣監視網(wǎng)(WMO/GAW)計劃站點(diǎn)(臨安,LAN)的CO2摩爾分數(Picarro G2401 CO、CO2、CH4和H2O分析儀)。同時(shí)分析了時(shí)間變化、季節變化和COVID-19流行病的影響?!窘Y果】在杭州(上圖)和臨安(下圖)站觀(guān)測到的每小時(shí)CO2摩爾分數。(a)四個(gè)季節大氣CO2摩爾分數的日變...
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