C3植物与C4植物的比较

根据光合作用中碳同化途径的不同把植物分为C3植物和C4植物等,本文对这二种植物进行了比较。     

C3植物、C4植物和CAM植物的比较

根据光合作用中碳同化途径的不同，把植物分为C3植物、C4植物和CAM植物，本从光合形态及生理特征上对这三种植物进行了比较。     

植物光合作用多样性的研究进展

生物多样性是指地球上的生物所有形式、层次和联合体中生命的多样化,简单地说,生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和.生物多样性包括三个层次:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性.自然界中植物的光合作用也存在着多样性.最初人们根据光合作用中的碳同化途径的不同,可把植物分为三碳植物(C3植物)、四碳植物(C4植物)和景天科酸代谢植物(CAM植物).随着研究的进行又发现了兼有以上光合碳同化途径类型的植物,从而更全面地说明了植物光合作用的多样性,也为植物光合作用基因工程的研究提供了事实依据.     

中国西部地区水-热综合环境因素对植物碳同位素组成的影响

通过对中国西部地区新疆、柴达木盆地、甘肃、西藏等地148种植物叶片稳定碳同位素组成分析,讨论了其与环境因子之间的关系.结果表明中国西部地区优势建群种δ13C为10.5‰～32.6‰,主要以C3植物为主,少量C4植物.C3植物的δ13C为22.8‰～32.6‰,平均为26.9‰;C4植物的δ13C为10.5‰～15.8‰,平均为13.1‰.在生长季节,C3植物的δ13C受降水量、湿度的影响较大,随降水量减少,δ13C逐渐偏重,随相对湿度增加,δ13C逐渐偏轻.温度对植物碳同位素组成的影响较为复杂,年均温度在0～4 C时植物碳同位素组成最轻,而随温度从4 C升高、从0 C降低时,植物碳同位素组成均呈现偏重的趋势.中国西部地区植物碳同位素组成受多种因素同时作用,植物生长期降水量和温度对植物碳同位素组成影响较大.     

内蒙古地区的C_4植物名录

根据国内外已发表的不同地区的 C4 植物名录以及实测的内蒙古地区 2 80余种植物的稳定性碳同位素值 (δ13 C) ,将内蒙古地区 2 3 2 6种维管植物中的 C4 植物名录整理出来 ,共有 1 2科 57属的 1 2 5种植物是 C4 光合功能型 ,分别属于蓼科、藜科、苋科、马齿苋科、大戟科、景天科、蒺藜科、旋花科、菊科、眼子菜科、禾本科和莎草科 .含有 4种以上 C4 植物的属为 9个 ,分别是藜属、地肤属、猪毛菜属、兔丝子属、眼子菜属、隐子草属、稗属、画眉草属和莎草属 .并归纳了1 2 5种 C4 植物的生活型、水分生态型、区系成分以及在内蒙古的地理分布区     

内蒙古草地植被δ~(13)C空间格局及其对气候因子的响应

为了探明内蒙古草地植物叶片δ13C的空间格局及其对气候因子的响应,于植物生长最旺盛的8月,在内蒙古共采集来自47个样地的126个C3植物样品,利用GPS记录每个样地的地理参数,并从全国陆地生态信息气象栅格数据库中提取每个样地的气象信息,在实验室利用同位素质谱仪测定叶片13C/12C.研究发现,C3植物叶片δ13C随海拔升高而增大,随经纬度的增加而减小;降水和大气压强与叶片δ13C显著负相关,它们共同决定了叶片δ13C的空间格局,其中水分是主导因素;温度对叶片δ13C没有显著影响.     

高CO2和土壤干旱对沙地优势植物C,N固定及分配的影响

通过模拟大气中CO2浓度升高和土壤干旱研究了沙地优势植物油蒿、柠条、沙柳C,N的固定及分配的影响.结果表明:大气中CO2浓度升高使沙地优势植物种不同部位的生物量均显著增加,而土壤干旱对不同部位的生物量有显著的不利影响,使生物量下降.大气中CO2浓度升高使植物根、茎、叶固定的C明显增加,且这种增加的趋势随土壤湿度的增加而增大.从C的分配看,分配至茎的C最多,其次是叶,根中获得的C最少.而不同植物对N的分配则不一致.大气中CO2浓度升高和土壤干旱对沙地优势植物根、茎、叶中的C/N比有影响,但规律不明显.     

内蒙古地区的C4植物名录

根据国内外已发表的不同地区的C4植物名录以及实测的内蒙古地区280余种植物的稳定性碳同位纱值（δ^13Ｃ）,将内蒙古地区2326种维管植物中的C4植物名录整理出来,共有12科57属的125种植物是C4光合功能型,分别属于蓼科、藜科、苋科、马齿苋科、大戟科、景天科、蒺藜科、旋花科、菊科、眼子菜科、禾本科和莎草料,含有4种以上C4植物的属为9个,分别是藜属、地肤属、猪毛菜属、兔丝子属、眼子菜属、隐子草属、稗属、画眉草属和莎草属,并了125种C4植物的生活型、水分生态型、区系成分以及在内蒙古的地理分布区。     

空气甲醛污染的植物修复机制

基于植物的生理代谢特性和环境适应性，植物修复是空气甲醛清除最为节能环保和有效的方法。对大量室内观赏植物、部分小型野生植物和农作物及基因改造植物的甲醛清除作用的调查研究可知，植物对甲醛的清除过程涉及甲醛的吸收、转运和代谢3个阶段，植物通过叶片(主要是气孔、保卫细胞、叶表角质膜扩散)和根毛吸收甲醛，植物吸收的甲醛大部分在吸收部位的组织细胞中代谢，小部分转运至根际或者从根部转运至叶，植物代谢甲醛的途径主要为卡尔文循环、C1代谢和乙醛酸代谢，不同代谢途径的作用和特点不同。基于此，关于空气甲醛污染进行植物修复的进一步研究提出3点建议：(1)开发甲醛清除能力强的植物种类；(2)探索植物代谢甲醛的新途径；(3)深入分析甲醛代谢对植物正常光合作用及生物质产生的影响。     

稳定性碳同位素在C4植物水分利用效率中的研究进展

对稳定性碳同位素的原理作了介绍,进而分析了稳定性同位素分辨率与水分利用效率的关系及近几十年稳定性碳同位素技术在C4植物水分利用效率中的应用,把稳定性碳同位素分辨率等与C4植物水分利用效率之间进行量化分析,同时也分析了稳定性碳同位素分辨率与其他性状指标之间的关系.最后就稳定性碳同位素在C4植物以后研究中的应用进行扩展分析,以期为稳定性碳同位素在C4植物中的研究提供理论依据.     

面向可持续发展的二氧化碳化学研究进展

二氧化碳既是温室气体的主要成分又是储量丰富且可再生的碳资源,研究二氧化碳的化学转化和利用对可持续发展具有重要意义.二氧化碳的热力学稳定性和动力学惰性决定了发展高效催化体系是活化二氧化碳的关键.围绕二氧化碳介质中的化学反应、二氧化碳原位酸催化反应、二氧化碳的捕集与利用、可见光催化的二氧化碳的利用、二氧化碳作为C1合成子构筑C—C/C—N/C—O键以及二氧化碳的还原功能化等方面系统地介绍了本课题组在二氧化碳化学方面的研究,并分析所面临的挑战、对策以及发展趋势.     

细菌四碳二羧酸转运载体的研究进展

四碳二羧酸是细菌重要的碳源与能源物质,四碳二羧酸的转运需要细菌四碳二羧酸转运载体的参与.本文对细菌四碳二羧酸转运载体的分类,四碳二羧酸基因的表达与调控机制,以及四碳二羧酸转运系统在生物固氮过程中的重要作用等方面的研究进展进行了综述.     

荒漠地区土壤表层固碳作用研究进展

 干旱、半干旱地区的生态环境条件脆弱,光能自养生物在荒漠地区地表的物质循环和能量流动中起着重要作用。藻类和苔藓是荒漠地区地表普遍存在的固碳生物,不仅能够改善土壤的物理性质,起到保护土壤的作用,同时能够通过特定蓝藻的固氮作用增加土壤的氮含量,最重要的是这些固碳生物能够通过光合作用固定空气中的CO₂,是荒漠地区土壤表层固碳的主要贡献者。荒漠地区生态系统固碳量的研究也是研究全球气候变化的重要组成部分,固碳量的大小不仅受自然条件的约束,也与土壤表层固碳生物（主要是藻类和苔藓）的组成密切相关。当土壤中仅有丝状蓝藻存在时固碳速率较低,随着绿藻等高等藻类和苔藓的出现,固碳速率快速增加。本文综述了荒漠地区土壤表层固碳生物组成和影响地表固碳的因素,回顾和展望了地表固碳的研究方法。     

High-resolution carbon dioxide concentration record 650,000-800,000 years before present

Changes in past atmospheric carbon dioxide concentrations can be determined by measuring the composition of air trapped in ice cores from Antarctica. So far, the Antarctic Vostok and EPICA Dome C ice cores have provided a composite record of atmospheric carbon dioxide levels over the past 650,000 years. Here we present results of the lowest 200 m of the Dome C ice core, extending the record of atmospheric carbon dioxide concentration by two complete glacial cycles to 800,000 yr before present. From previously published data and the present work, we find that atmospheric carbon dioxide is strongly correlated with Antarctic temperature throughout eight glacial cycles but with significantly lower concentrations between 650,000 and 750,000 yr before present. Carbon dioxide levels are below 180 parts per million by volume (p.p.m.v.) for a period of 3,000 yr during Marine Isotope Stage 16, possibly reflecting more pronounced oceanic carbon storage. We report the lowest carbon dioxide concentration measured in an ice core, which extends the pre-industrial range of carbon dioxide concentrations during the late Quaternary by about 10 p.p.m.v. to 172-300 p.p.m.v.     

室内空气质量监测系统设计

室内空气质量监测系统以STC89C52单片机为主控器,对甲醛、二氧化碳、一氧化碳、可吸入颗粒、温度、湿度信号进行采集和显示,通过键盘设置报警值,配有蜂鸣报警电路和外扩存储电路,系统通过USB接口与上位机进行通讯,实现对检测数据的历史查询和实时监测.系统由电池供电,具有便携式特点,功能实用,方便人们生活,提升生活质量.     

火麻仁油超临界CO2梯度萃取与分析

以脱壳火麻仁为原料,采用超临界CO2梯度萃取火麻仁油,采用标准方法分别分析火麻仁油的脂肪酸组成及生育酚组成.结果表明:采用三段式超临界CO2梯度萃取,不同萃取阶段得到的火麻仁油脂肪酸组成存在一定差异,随着萃取压力及温度的升高,超临界CO2萃取出部分微量脂肪酸,包括:C20:3n6、C22:0及C24:0.火麻仁油中生育酚以(β+γ)-生育酚为主,采用三段式超临界CO2梯度萃取火麻仁油,生育酚主要在前两个阶段被萃取出来.     

活性炭对CO和CO2的吸附行为研究

采用重量吸附法,研究了空白活性炭A、经有机胺改性的活性炭C和经氢氧化钾与有机胺混合溶液改性得到的活性炭D在绝对温度303,313,323K下分别对单组分气体CO和CO2气体的等温吸附行为。等温吸附模型优选的结果表明:Freundlich方程是描述活性炭吸附CO气体的最佳模型方程;而Langmuir方程、D-R方程可以较好地模拟活性炭样品A在303,313,323 K下对CO2的等温吸附,Freundlich方程则能较好地模拟样品C和D在313 K下的等温吸附。CO和CO2在活性炭A上的等量吸附热均随吸附量的增加而降低。相同吸附压力下,CO2的吸附量高于CO。改性活性炭C和D上CO2的吸附量明显高于空白活性炭A;而活性炭的比表面积和微孔容积与吸附量的变化没有直接相关性。     

Net carbon dioxide losses of northern ecosystems in response to autumn warming

The carbon balance of terrestrial ecosystems is particularly sensitive to climatic changes in autumn and spring, with spring and autumn temperatures over northern latitudes having risen by about 1.1 degrees C and 0.8 degrees C, respectively, over the past two decades. A simultaneous greening trend has also been observed, characterized by a longer growing season and greater photosynthetic activity. These observations have led to speculation that spring and autumn warming could enhance carbon sequestration and extend the period of net carbon uptake in the future. Here we analyse interannual variations in atmospheric carbon dioxide concentration data and ecosystem carbon dioxide fluxes. We find that atmospheric records from the past 20 years show a trend towards an earlier autumn-to-winter carbon dioxide build-up, suggesting a shorter net carbon uptake period. This trend cannot be explained by changes in atmospheric transport alone and, together with the ecosystem flux data, suggest increasing carbon losses in autumn. We use a process-based terrestrial biosphere model and satellite vegetation greenness index observations to investigate further the observed seasonal response of northern ecosystems to autumnal warming. We find that both photosynthesis and respiration increase during autumn warming, but the increase in respiration is greater. In contrast, warming increases photosynthesis more than respiration in spring. Our simulations and observations indicate that northern terrestrial ecosystems may currently lose carbon dioxide in response to autumn warming, with a sensitivity of about 0.2 PgC degrees C(-1), offsetting 90% of the increased carbon dioxide uptake during spring. If future autumn warming occurs at a faster rate than in spring, the ability of northern ecosystems to sequester carbon may be diminished earlier than previously suggested.     

商都坳陷浅层CO_2气藏成因与典型气藏分析

商都地区CO2气藏的气体组分主要为CO2,体积分数为87.0%～99.9%,碳同位素δ13C值分布在-5.2‰～-6.5‰之间,氦同位素3He/4He体积比分布在(1.69～3.35)×10-6之间,为典型幔源CO2气.乌兰哈达-高勿素断裂是一条长期活动的超深断裂,不仅控制着盆地沉积和演化,而且输导了多期次岩浆活动,提供了幔源CO2运移通道.商都坳陷新生代沉积演化有利于储盖组合的发育,具有良好的CO2气藏形成条件.通过对典型CO2气藏解剖,其具有气藏浅、产量高的特点.SZ5井累计产气量是容积法计算储量的2.23倍,认为存在幔源CO2的不断补充.     

Changes in carbon dioxide during an oceanic anoxic event linked to intrusion into Gondwana coals

The marine sedimentary record exhibits evidence for episodes of enhanced organic carbon burial known as 'oceanic anoxic events' (OAEs). They are characterized by carbon-isotope excursions in marine and terrestrial reservoirs and mass extinction of marine faunas. Causal mechanisms for the enhancement of organic carbon burial during OAEs are still debated, but it is thought that such events should draw down significant quantities of atmospheric carbon dioxide. In the case of the Toarcian OAE (approximately 183 million years ago), a short-lived negative carbon-isotope excursion in oceanic and terrestrial reservoirs has been interpreted to indicate raised atmospheric carbon dioxide caused by oxidation of methane catastrophically released from either marine gas hydrates or magma-intruded organic-rich rocks. Here we test these two leading hypotheses for a negative carbon isotopic excursion marking the initiation of the Toarcian OAE using a high-resolution atmospheric carbon dioxide record obtained from fossil leaf stomatal frequency. We find that coincident with the negative carbon-isotope excursion carbon dioxide is first drawn down by 350 +/- 100 p.p.m.v. and then abruptly elevated by 1,200 +/- 400 p.p.m.v, and infer a global cooling and greenhouse warming of 2.5 +/- 0.1 degrees C and 6.5 +/- 1 degrees C, respectively. The pattern and magnitude of carbon dioxide change are difficult to reconcile with catastrophic input of isotopically light methane from hydrates as the cause of the negative isotopic signal. Our carbon dioxide record better supports a magma-intrusion hypothesis, and suggests that injection of isotopically light carbon from the release of thermogenic methane occurred owing to the intrusion of Gondwana coals by Toarcian-aged Karoo-Ferrar dolerites.