大气CO2浓度升高条件下土壤镉污染对土壤酶及微生物群落多样性的影响

本文利用开放式空气二氧化碳(CO2)浓度增加FACE(free air concentration enrichment)平台,研究不同大气CO2浓度条件下,Cd污染胁迫对稻麦轮作土壤中土壤酶及土壤微生物群落多样性的影响.结果表明,在清洁土壤中,大气CO2浓度升高显著诱导蛋白酶、脲酶、尿酸酶的活性以及土壤微生物群落的多...     

CO2减排及固定的研究进展概述

论述了CO2的减排措施以及实施中存在的问题,CO2的固定方法,并对CO2的减排现状进行了可行性分析。通过研究分析国内外研究进展认为：利用玄武岩固定CO2将成为行之有效地方法之一。     

亚高山红桦根及根际土壤生化特性对升高温度和CO2的响应

通过川西亚高山野外大型控制实验,研究了红桦不同密度下的根系生物量、根际土壤微生物数量和根际土壤酶活性对短期升高温度（ET,相对室外平均升温2.4±0.4 ℃）、升高大气CO2浓度（EC,平均增加15.5±1.0 μmol·L^-1）及交互作用（ETC,生长室相对室外平均升温2.2±0.5　℃并CO₂浓度平均增加15.8±1.2　μmol·L^-1）的响应.初步结果表明：升高大气温度或CO₂浓度均能够显著促进红桦低密度和高密度下单株根系生物量;升高温度和CO₂浓度及二者共同升高对微生物类群和数量影响不同,升高温度细菌、真菌数量以及低密度下放线菌数量显著增加,而高密度下放线菌数量显著下降;升高CO₂浓度下高密度时细菌和真菌数量增加而低密度下均显著下降;升高温度（ET）显著抑制高、低密度下红桦根际土壤多酚氧化酶活性,升高CO₂（EC）根际土壤过氧化氢酶活性在2种密度条件下均不同程度升高,土壤脲酶和多酚氧化酶活性则降低;ETC条件下,根际土壤多酚氧化酶和过氧化氢酶在2种密度下均表现出不同程度的降低,但脲酶活性在高、低密度条件下对ETC表现出不同的响应结果.     

高浓度CO2对红松幼苗及土壤碳氮特征的影响

为探知红松苗对未来大气CO₂浓度的碳、氮响应策略,系统了解不同CO₂浓度下红松幼苗及其土壤碳、氮特征,采用生长箱培养法,分别研究了350、700 μmol/mol CO₂浓度下红松幼苗主要器官碳、氮浓度与积累(吸收)量变化,并分析其培养土壤的碳、氮含量。结果表明:与低浓度CO₂处理相比,高浓度CO₂处理并未对红松幼苗根、茎及叶的碳浓度产生显著影响,但导致叶碳积累量显著增加37.63%; 高浓度CO₂培养导致红松幼苗根、茎、叶氮浓度显著降低,茎氮吸收量显著下降27.45%,根、茎、叶的碳氮比升高,土壤溶解性有机碳含量显著增加28.82%,总有机碳、微生物量碳、全氮、微生物量氮及水解性氮含量均未发生显著变化,碳氮比增加。总体上,3年生的红松幼苗氮浓度、碳氮比、叶碳积累量及土壤溶解性有机碳对CO₂升高响应迅速。     

林木根源有机C对大气CO2浓度升高的响应

林木根源有机C包括根系通过根枯落物、根系(根共生菌丝)分泌物和根共生菌周转3条途径向土壤输入的有机C.它是森林生态系统中一个重要的、潜在的C汇.综述了根源有机C与其微生物对CO2浓度升高的响应.虽然对根系寿命的变化尚不清楚,但CO2浓度升高将导致根系生物量、生产量、死亡量和分泌物的增加;同时,CO2升高亦促使根共生菌生物量的增加而增加了共生菌的C归还潜力,表明CO2升高使根源有机C的输入增加了.CO2浓度升高情况下,根系化学性质(根N浓度降低)和形态特征(根直径增加)的这些变化均有利于增加土壤C的吸存;而根分布深度的降低则对土壤C吸存不利;CO2浓度升高对根分泌物和根共生菌质量的影响研究则极少.CO2浓度升高下土壤微生物活性和群落组成的变化存在较大的不确定性.目前CO2浓度升高下林木根源有机C对森林长期C吸存的贡献仍很不清楚.     

干旱和CO2浓度升高对不同春小麦光合作用和气孔阻力及水分蒸腾效率的影响

为考察春小麦不同抗旱性品种对干旱和高CO2反应的差异,在不同土壤持水量和CO2浓度梯度条件下,对高产性高原602和抗旱性定西24两种春小麦交叉处理一个生长季,结果发现CO2浓度倍增,使两种春小麦的光合速率、气孔阻力和水分蒸腾效率显著增加,增加幅度与土壤含水量分别为正、负和正相关.这种变化幅度在抗旱性不同的春小麦之间进行比较,尤其是在干旱条件下,发现春小麦光合作用、气孔阻力和水分蒸腾效率的变化幅度,抗旱性强的春小麦表现出更有利于生长的趋势.这说明春小麦对CO2浓度升高的反应存在着品种间的差异,也就是说不仅和土壤持水量相关而且还与春小麦抗旱性有关.     

植物配置对岷江干旱河谷铁路边坡土壤理化性质的影响

【目的】探讨干旱河谷地区不同植物配置对铁路边坡土壤理化性质的影响。【方法】以铁路边坡常用绿化植物高羊茅(Festuca arundinacea)、紫花苜蓿(Medicago sativa)和沙棘(Hippophae rhamnoides)为材料,在岷江上游干旱河谷区设置单种草本植物高羊茅(G)或紫花苜蓿(Z)、单种灌木沙棘(S),以及高羊茅-沙棘(GS)、紫花苜蓿-沙棘(ZS)、高羊茅-紫花苜蓿-沙棘(GZS)等草灌结合混种的配置模式,对建植2年后铁路边坡土壤的土壤养分和胞外酶活性进行比较分析。【结果】不同的植物配置模式并没有明显改变表层(0～20cm)土壤中总氮和总磷的含量,对土壤总有机碳含量影响较小;可溶性有机碳(DOC)和可溶性有机氮(DON)含量在不同植物配置处理间变化趋势一致,表现为Z模式下土壤的DOC与DON含量最高,S和ZS模式下土壤DOC与DON的含量最低;3种草灌结合模式以及Z模式下土壤的微生物生物量碳(MBC)含量明显比G和S模式下更高;有紫花苜蓿存在的植物配置中土壤微生物生物量氮(MBN)含量较高;GZS模式下土壤蔗糖酶(Suc)、脲酶(Ure)、碱性磷酸酶(ALP)、纤维二糖水解酶(CBH)和β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖酐酶(NAG)的活性较其他配置模式下更高,而ZS模式下土壤Suc,Ure,ALP和NAG活性也较高。【结论】在干旱河谷区,植被对边坡土壤的改善过程相对缓慢;在建植过程中,利用紫花苜蓿、高羊茅、沙棘等植物构建草灌结合的植物配置模式,土壤微生物群落具有更强的代谢活性,并有助于植被恢复进程。     

松嫩平原两个生态型羊草水分生理特性 对CO2倍增和干旱胁迫的响应

采用盆栽法对灰绿色和黄绿色生态型羊草在干旱和CO_2倍增交互胁迫条件下的水分生理响应进行了研究.结果表明:在对照和700μmol/mol CO_2胁迫条件下,灰绿型和黄绿型羊草的蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度与干旱胁迫胁强之间的关系呈直线变化,多数达到显著或极显著相关.灰绿型羊草的水分利用效率随干旱胁迫的增加速率比黄绿型羊草高,黄绿型羊草气孔导度对干旱胁迫的下降速率高于灰绿型.两个生态型羊草的蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度之间具有显著差异.灰绿型和黄绿型羊草的1龄和2龄植株在700μmol/mol CO_2胁迫时的蒸腾速率、水分利用效率、均高于对照,气孔导度低于350μmol/mol CO_2胁迫时.t检验结果表明,在350,700μmol/mol CO_2胁迫条件下,两个生态型的1龄、2龄植株间的蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度差异显著.由此表明干旱条件对灰绿型和黄绿型羊草的1龄、2龄植株的蒸腾速率、水分利用效率和气孔导度有显著影响,两个生态型的1龄、2龄植株之间具有显著差异,灰绿型羊草水分利用能力高于黄绿型羊草.CO_2倍增胁迫对干旱条件下两个生态型羊草植株蒸腾速率和水分利用效率的降低有一定的缓解作用.     

N2和CO2稀释对CH4/O2扩散火焰反应区和结构特性的影响

利用紫外成像系统获得了CH_4/O_2同轴射流扩散火焰的OH*二维辐射分布,并对其进行了Abel逆变换处理。基于OH~*分布特性的变化,重点探究了氧化剂中N_2和CO_2体积分数对火焰反应区和结构特性的影响,并进一步比较了两种稀释火焰反应区和结构特性的区别。结果表明:随稀释剂体积分数增加,火焰更加细长。在稀释剂体积分数相同的条件下,CO2稀释时火焰具有更为狭窄的火焰锋面,且OH*辐射强度显著低于N_2稀释火焰。稀释剂体积分数的增加使OH~*的生成机理发生改变,从而导致火焰的核心反应区发生位移。火焰反应区的轴向高度随稀释剂体积分数的增加呈先增大后减小的变化趋势。与N_2稀释火焰相比,反应机理转变对CO_2稀释火焰反应区轴向高度的影响更大。     

CO2浓度倍增对元宝枫和刺槐光合特性的影响

在CO2浓度倍增条件下,研究了元宝枫和刺槐叶片光合特性的变化。结果表明:对元宝枫和刺槐培养60 d和90 d,其平均光合速率分别为对照的117.81%和106.11%。8月和9月两树种在CO2倍增条件下叶绿素初始荧光(Fo)较对照升高,最大荧光(Fm)和可变荧光(Fv)较对照降低,但10月和11月这些指标呈相反的变化趋势,光系统II(PSII)的最大光化学效率(Fv/Fm)和潜在光化学活性(Fv/Fo)的相应值分别增大0.008、0.012倍和0.230、0.201倍,具有较高的PSII原初光能转化效率。CO2浓度倍增条件下,元宝枫和刺槐的蒸腾速率分别较对照降低了26.82%和42.30%,蒸腾速率的日变化为单峰型,而对照条件下呈现双峰型。     

生物固定CO2代谢途径及关键酶的研究进展

近年来温室气体特别是CO2的排放造成的环境恶化引起了极大关注.生物固定CO2是降低碳排放的策略之一.文章综述了生物固定CO2的研究进展,CO2固定的主要代谢途径和关键酶.对基于理性设计和细胞网络重构实现高效利用CO2的可行性进行了讨论.     

CO2-O2混合喷吹对铁液中C、V元素氧化的影响

为了验证用CO2替代部分O2进行转炉氧化提钒的可行性,在实验室进行了CO2-O2混合喷吹提钒模拟实验。结果显示C的氧化量与C的氧化速率随CO2含量的增加而升高;V的氧化量随CO2含量的增加而降低,其中CO2含量为20%与纯O2对C、V的氧化量接近;纯O2喷吹时C的氧化量为34.56%,V的氧化量为96.85%;CO2含量为20%混合气体喷吹时C的氧化量为36.83%,V的氧化量为93.29%;以V的相对氧化量与C的相对氧化量的比值(ΔV/ΔC)来衡量提钒保碳能力,CO2含量为20%的最终ΔV/ΔC为5.96,CO2含量,40%、60%、80%的最终ΔV/ΔC均小于3.8;反应前期,V的氧化速率随CO2含量的增加而升高,反应后期V的氧化速率随CO2含量的增加而降低。     

水碳联合管理对稻田浅层土壤N2O浓度剖面分布规律的影响

为揭示不同水碳管理对稻田土壤N2O浓度产生的影响,将控制灌溉技术与秸秆还田、有机肥施用相结合,采用微电极技术,观测不同水碳管理模式下稻田土壤N2O浓度剖面分布特征。结果表明,施肥后1~6d内,控灌稻田土壤不同深度N2O浓度小于常灌稻田,施肥后第8天开始,控灌稻田土壤不同深度N2O浓度均显著大于常灌稻田（p<0.05）,且2种碳管理模式下规律基本一致;秸秆还田和有机肥施用对控灌稻田土壤浅层（0~1cm）N2O浓度无显著影响,但在较深处（1~3cm）,秸秆还田N2O浓度显著大于施用有机肥（p<0.05）,2种碳管理模式对常灌稻田N2O浓度的影响无明显规律;控灌模式配施有机肥N2O浓度小于其他模式,施加分蘖肥后,CM（控灌+有机肥管理）处理N2O浓度均值较CS（控灌+秸秆还田管理）、FM（常灌+有机肥管理）处理分别小35.1%和24.8%,差异显著（p<0.05）,CM处理略小于FS（常灌+秸秆还田管理）处理,施加穗肥后,CM处理N2O浓度均值较CS、FS、FM处理分别小45.5%、33.7%和18.8%,差异显著（p<0.05）。     

中水灌溉对植物及土壤环境质量的影响

以清水、30%二级中水、50%二级中水、100%二级中水灌溉太阳花、虞美人、丹麦草、观叶菊、长寿花等植物.对植物、土壤具体指标的测定表明:植物经不同配比二级中水灌溉长势良好,土壤中的各营养指标明显增加,重金属元素稍有累积,但没有造成污染.二级中水灌溉也会给环境带来一定的负面影响,在施用再生水灌溉绿地时,应定期监测土壤的变化,并结合具体情况对其环境风险进行研究和评价.     

CO2浓度和太阳活动对北半球夏季平流层中部气温异常变化的影响

通过逐次滤波法和对比分析可知,北半球夏季7月高空10hPa持续增暖过程是以CO2为主的温室气体增加、火山活动和太阳活动共同引起的,具体表现为：（1）CO2浓度增加趋势与北半球7月平流层10hPa升温趋势基本一致．但是北半球7月10hPa升温过程不像CO2浓度一样线性增加,其中还伴随几次降温波动,最显著的一次是20世纪60年代末至70年代末,90年代中期以前的降温过程也比较清楚．分析认为,这是火山活动和太阳活动引起的．（2）太阳磁场磁性指数曲线与滤除CO2影响的北半球10hPa大气温度距平曲线变化趋势也基本一致,波峰波谷基本对应并且超前一些,就是说太阳北半球黑子群N极前导时期,即太阳磁场南向时期与北半球平流层增温时期对应．太阳北半球黑子群S极前导时期,即太阳磁场北向时期与北半球平流层降温时期对应,显示出太阳磁场方向变化对北半球平流层气温变化的重要影响．（3）谱分析结果表明,滤除趋势变化和准22年周期的7月北半球平流层中层10hPa大气温度具有显著的准11年周期,其方差贡献率1．5％．（4）分析表明CO2浓度变化与太阳磁场强度和磁场方向变化对于平流层中层10hPa温度变化的影响方差贡献率达到58％,是10hPa温度变化的决定性因素．其中CO2影响方差贡献率37％,太阳磁场强度和磁场方向变化方差贡献率21％．     

杨梅属两种植物光合特性对CO2浓度升高响应的比较研究

本文用LI-6400便携式光合作用测定系统(Li-cor,Inc.USA)研究了杨梅属接杨梅、杨梅植物叶片的Pn、Gs、Tr、WUE等参数对短期CO2浓度升高的响应,并运用光合作用辅助软件计算了它们的Rday、CCP、Amax、Vcmax、Jmax.结果表明:CO2浓度升高过程中,2种植物Pn和WUE增大,而Gs和Tr降低,Gs和Tr间呈极显著的正相关关系;它们的Rday、CCP、Amax没有显著差异,而Vcmax、Jmax为矮杨梅大于杨梅.研究认为,短期CO2浓度升高有利于增强两植物的保水能力、抗旱性,有利光合作用的进行.两植物相比较,总的情况是短期内矮杨梅对CO2浓度升高的响应大于杨梅.     

堆肥施入时期对日光温室内CO2浓度及番茄生育的影响

为了解堆肥施入时期对日光温室内CO2浓度及番茄生育的影响,以新鲜稻草及鸡粪为原料堆制肥料,于不同时期施入日光温室内,测定CO2浓度及番茄生长发育情况。结果表明:堆肥前施处理(定植前30 d施入)较后施处理(定植前1 d施入)能更好的提高温室内CO2浓度及番茄光合和蒸腾速率,促进番茄生长,提高番茄单果重和单株产量,改善果实品质。     

通风量对火灾烟气中CO2和CO释放的影响

该文利用文献中评价材料毒性的原始实验数据,从烟气毒性物质释放的角度,分析了火灾烟气中CO2和CO的释放特性,并着重分析了通风量的影响机理.研究发现CO2和CO的释放受燃烧模式的影响.在通风控制模式下,木材的扩散燃烧按照挥发分和固定碳燃烧分阶段进行,并受扩散供氧和燃烧耗氧之间制约关系的影响,其烟气成分的释放也具有上述特点.另外,数据分析表明,燃烧存在临界通风量和着火延迟.通风量具有强化燃烧和稀释、掺冷烟气的双重作用.