土壤有机污染物>挥发性有机物检测 | 复旦大学聂明团队揭示土壤微生物产甲烷作用应对气候变暖的补偿性反应-北京世纪朝阳科技发展有限公司

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应用领域	环保
检测样本	土壤
检测项目	有机污染物>挥发性有机物
参考标准	暂无

CH4的百年增温潜势为CO2的28倍,因此预计它将在未来的气候变化中发挥重要作用。土壤厌氧产CH4通量是全球CH4排放的重要组成部分。短期实验表明，土壤微生物产CH4对温度有强烈的正依赖性。利用这一信息进行的CH4循环模拟表明随着全球气温的升高，土壤厌氧产CH4速率可能急剧增加，从而引发积极的气候变化-CH4排放反馈。但是，这种气候变化- CH4反馈的强度尚不确定，主要是因为微生物呼吸对长期温度变化的响应可能不同于其瞬时响应。越来越多的证据表明，在森林和草地等有氧土壤中，微生物群落的补偿反应可以显著降低温度变化对土壤CO2呼吸速率的影响。土壤微生物呼吸速率对温度变化的响应可能是由驯化(个体的生理响应)、适应(物种内部的遗传变异)和/或物种更替(群落物种组成的变化)引起。将这种补偿反应纳入模型可以改善对全球土壤碳流失率的预测。因此，考虑到温度对生物代谢的基本影响，我们可以合理地得出这样的结论:有氧土壤(就产生CO2而言)和厌氧土壤(就产生CH4而言)的补偿热响应可能是相似的。然而，直到现在，还没有尝试去检验微生物产甲烷是否对温度变化表现出补偿性反应。为了研究厌氧土壤微生物产甲烷对温度变化的补偿响应，聂明团队在大兴安岭(GKR)的4个试验点、长江三角洲的4个试验点和青藏高原(TP)采集了湿地土壤样品。因为土壤中产CH4群落和物理化性质存在差异，所以选取了GKR、TP地区土壤样品。在这些差异土壤中，产CH4菌对温度变化的热响应可能存在很大差异，利用这些土壤样品可以得到令人信服地微生物CH4呼吸对温度变化的补偿响应及其潜在机制。

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配置单

Picarro G2201-i 高精度CO2/CH4碳同位素及气体分析仪
型号：Picarro G2201-i

¥100万 - 200万
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我们评价了土壤微生物的补偿反应通过进行短期呼吸试验进行CH₄呼吸。短期实验的时间尺度阻碍了微生物对测定温度的适应。在主孵育结束时，每160天热处理的土壤平均分为3等份，分别放置在8℃、12℃和16℃的恒温槽中，并在恒温槽中测量CH₄呼吸速率24h(Fig.1b)。在主孵育结束时，每160天热处理的土壤平均分为3等份，分别放置在8℃、12℃和16℃的恒温槽中，并在恒温槽中测量CH₄呼吸速率24h(Fig.1b)。顶空CH₄和CO₂浓度及其13C浓度用腔衰荡光谱仪(Picarro G2201-i, USA)和小样品进样模块(Picarro SSIM A0314, USA)测定。经温度校正后，用亨利定律计算了水相中CH₄的含量。根据土壤质量、培养时间、气体积累量和顶空体积，计算各实验温度(8℃、12℃、16℃)下土壤CH₄呼吸速率。

在大多数环境中，CH₄主要由醋酸盐或二氧化碳/H₂型。碳同位素分馏系数(α_app)表明了这两种CH₄生成途径对总CH₄产量的相对重要性。利用CH₄和CO₂的δ¹³C值计算α_app，结果表明，乙酸盐依赖的CH₄生成是湿地土壤主要的CH₄生成途径。

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文献贡献者

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