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土壤结实度测量器

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土壤结实度测量器相关的资讯

  • 免费试用丨Plover 便携式土壤水分、温度和电导率测量系统
    科学研究可以带领人类探索更多未知的领域,而完成一项研究离不开科研仪器的“加持”,高效精准的仪器设备将为研究人员的探索之路助一臂之力。 自2021年《政府采购进口产品审核指导标准》发布以来,国家支持重大科研设施和仪器设备国产化的力度不断提升,各省市也相继发布支持政策,在保障科研需求的前提下,优先购置国产仪器。 但购置仪器不是一件小事,哪款设备能满足需求?哪款设备性价比高?采购前的持续观望、谨慎研究,只为找到能够更好满足科研需求的设备。 如何更深入地了解一款仪器设备?当然是“用起来”。 为提升用户对国产仪器品牌的了解,解决大家的“采购”之忧,普瑞亿科将招募“产品试用官”,开展一系列国产仪器免费试用活动,让有科研需求或购买意向的用户朋友们亲身体验到国产设备的优势,同时试用官真实的试用报告,也可以给予正在观望的用户非常有价值的参考建议,诚挚邀请大家参与活动,成为我们的“产品试用官”。 本期我们将招募“Plover便携式土壤水分、温度和电导率测量系统”产品试用官,为了让用户亲身感受到产品强大的性能和配置,普瑞亿科将开放3台Plover设备,面向有研究、测试需求的用户,推出15天免费试用活动,无需观望等待,试用后觉得合适您再购买。Plover 便携式土壤水分、温度和电导率测量系统 Plover便携式土壤水分、温度和电导率测量系统是基于“真时域反射”(TureTDR® )技术的土壤三参数测量系统。该系统通过激发并测量高频(~1.5GHz)电磁波的运移时间进行土壤水分和电导率的测量,同时输出土壤温度。其它测量技术因采用低频测量信号,测量过程中存在严重的水和离子极化现象,因而对盐度异常敏感;而基于TureTDR® 技术的Plover土壤三参数测量系统更大限度克服了上述问题,对土壤中的含盐量及各种土壤类型不敏感,可更大限度提高土壤水分和电导率测量的准确性,并进一步拓展该系统的使用场景。 Plover可以实现便携式测量,通过安卓APP手机或平板进行操作并实时记录。该便携式土壤三参数测量系统能为农业、林业、草业、生态等科研和生产场景的土壤含水量便携测量提供稳定可靠数据。15天免费试用即日起至12月31日 可拨打电话详细咨询 试用结束后,可联系工作人员归还产品,也可成为我们的“产品推荐官”,推荐下一位新用户参与试用活动(将新用户联系方式提供给工作人员即可)。1、当新用户正式开始试用产品,即推荐成功,我们将给予“推荐官”200元现金奖励;2、如果新用户试用后决定购买产品,“推荐官”将再获得1500元现金奖励。 活动结束后,我们将在普瑞亿科公众号以推送的形式展示所有试用用户的使用体验,并发起投票活动,票数前三位用户将分别获得600元、400元、200元现金奖励。*该活动最终解释权归北京普瑞亿科科技有限公司所有
  • 浙江大学罗忠奎研究团队揭示青藏高原不同气候梯度下土壤碳矿化与微生物群落组成之间的解耦
    2018年,由北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,一经推出便得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案,为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件,让科研可以更广、更深层次地开展。目前以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达26篇。 今天与大家分享的是浙江大学环境与资源学院罗忠奎研究团队在研究土壤有机碳矿化及其温度敏感性(Q10)与微生物群落多样性和组成之间关系方面取得的进展。在该项研究中,研究团队利用PRI-8800测定土壤CO2排放速率,为研究结果提供了有力的数据支撑。 土壤微生物驱动着有机碳的矿化,由于不同微生物群落在代谢效率以及对不同温度变化的响应存在差异,因此土壤有机碳矿化及其温度敏感性(Q10)与微生物群落多样性和组成之间应该存在密切的关系。然而,这些关系很少被检验。 基于此,浙江大学环境与资源学院罗忠奎研究团队通过室内培养实验,评估了藏东南地区不同海拔(气候)梯度中土壤微生物α多样性对温度的响应以及r-和k-策略微生物的相对丰度。图.培养第128天的土壤有机碳矿化速率及其Q10与门水平微生物群落丰度的相关性。灰色表示相关性不显著(即P 0.05),彩色网格表示相关性显著(P 0.05),颜色梯度表示相关性的大小和强度。R5°C-128和R25°C-128分别为5°C和25°C培养温度下第128天的有机碳矿化速率。Q10-128为土壤有机碳在128天培养期间的温度敏感性。F:新鲜土壤样品;5、25分别为在5°C和25°C培养的土壤样品。 在土壤培养实验设计及有机碳矿化测定的过程中,研究团队采用由普瑞亿科研发的PRI-8800全自动变温土壤培养温室气体分析系统测定土壤CO2排放速率(μg CO2-C g&minus 1 SOC day&minus 1),每个土壤样品测定时间设置为3分钟,此数据的获取为该项研究提供了有力的数据支撑。基于不同温度下测定的土壤CO2排放速率,计算了有机碳矿化的温度敏感性(Q10)。 研究结果表明:培养128后测定的α多样性以及r-和k-策略微生物的相对丰度受温度的显著影响(P 0.05),但是这些微生物变量并不能很好地预测同步测定的土壤有机碳矿化速率。相反,新鲜土壤的微生物群落多样性以及r-和k-策略微生物的相对丰度对不同培养阶段的土壤有机碳矿化速率及其Q10的影响是一致且显著的(P 0.05)。与此同时,路径分析表明,当考虑到气候、土壤有机碳化学、物理保护和土壤性质的变化时,微生物α多样性以及r-和k-策略微生物对土壤有机碳矿化速率及其Q10的影响并不是独立的。本研究结果表明,虽然土壤微生物群落的多样性和组成是土壤有机碳质量和有效性的重要指标,但它们并不是土壤有机碳矿化速率及其Q10的根本的决定因素。 相关研究成果以“Decoupling of soil carbon mineralization and microbial community composition across a climate gradient on the Tibetan Plateau”为题发表在国际SCI期刊Geoderma(IF2022=6.1,中科院一区)。Zheng, J., Mao, X., Jan van Groenigen, K., Zhang, S., Wang, M., Guo, X. et al. (2024). Decoupling of soil carbon mineralization and microbial community composition across a climate gradient on the Tibetan Plateau. 441, 116736.https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116736 截至目前,以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达26篇,分别发表在10余种影响因子较高的国际期刊上——数据来源:https://sci.justscience.cn/ 很荣幸PRI-8800可以为这些高质量学术研究贡献一份力量,感谢各位老师对普瑞亿科产品的支持和信任。即日起,如果您成功发表文章,并且在研究过程中使用了普瑞亿科的国产仪器设备,请与我们公司联络,我们为您准备了一份小礼物,以感谢您对国产设备以及普瑞亿科的信任和支持! 为响应国家“双碳”目标,针对国内“双碳”行动有效性评估,普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势,模式的培养与测试过程非常简单高效,这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究,可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出,为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。 土壤有机质分解速率(R)对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数(Q10)可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃,R所增加的倍数;Q10值越大,表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性,也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应,在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数,因此其研究意义重大。 以往Q10研究通过选取较少的温度梯度(3-5个点)进行测量,从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究(2017)指出,最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具,不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应,也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究,提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。可设定恒温或变温培养模式;温度控制波动优于±0.05℃;平均升降温速率不小于1°C/min;307 mL样品瓶,25位样品盘;一体化设计,内置CO2 H2O模块;可外接高精度浓度或同位素分析仪。 为了更好地助力科学研究,拓展设备应用场景,普瑞亿科重磅推出「加强版」PRI-8800——PRI-8800 Plus全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统。 1)原状土冻融过程模拟:气候变化改变了土壤干湿循环和冻融循环的频率和强度。这些波动影响了土壤微生物活动的关键驱动力,即土壤水分利用率。虽然这些波动使土壤微生物结构有少许改变,但一种气候波动的影响(例如干湿交替)是否影响了对另一种气候(例如冻融交替)的反应,其温室气体排放是如何响应的?通过PRI-8800 Plus 的冻融模拟,我们可以找出清晰答案。 2)湿地淹水深度模拟:在全球尺度上湿地甲烷(CH4)排放的温度敏感性大小主要取决于水位变化,而二氧化碳(CO2)排放的温度敏感性不受水位影响。复杂多样的湿地生态系统不同水位的变化及不同温度的变化如何影响和调控着湿地温室气体的排放?我们该如何量化不同水位的变化及不同温度的变化下湿地的温室气体排放?借助PRI-8800 Plus,通过淹水深度和温度变化的组合测试,可以查出真相。 3)温度依赖性的研究:既然温度的变化会极大影响土壤呼吸,基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议,将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法,该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题,更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量,仅仅需要在PRI-8800 Plus程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量,这将极大提高科学家的工作效率。 除了上述变温应用案例外,科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养,通过PRI-8800 Plus的“傻瓜式”操作测量,将极大减少科学家实验实施的周期和工作量,并提高了工作效率。 PRI-8800 Plus除了具有上述变温培养的特色,还可以进行恒温培养,抑或是恒温/变温交替培养,这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。 4)水分依赖性的研究:多数研究表明,在温度恒定的情况下,Q10很容易受土壤含水量的影响,表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800 Plus可以通过手动调整土壤含水量的做法,并在PRI-8800 Plus快速连续测量模式下,实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量,而PRI-8800 Plus的逻辑设计,为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。 5)底物依赖性的研究:底物物质量与Q10密切相关,这里的底物包含不限于自然态的土壤,如含碳量,含氮量,易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等;也可能包含了某些外源底物,如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量,能加速某些研究进程并获得可靠结果,如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。 6)生物依赖性的研究:土壤呼吸包含土壤微生物呼吸(90%)和土壤动物呼吸(1-10%),土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加,或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。1.Li C, Xiao C, Li M, et al. The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands[J]. Geoderma, 2023, 432: 116385.2.Ma X, Jiang S, Zhang Z, et al. Long‐term collar deployment leads to bias in soil respiration measurements[J]. Methods in Ecology and Evolution, 2023, 14(3): 981-990.3.He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2023, 29(4): 1178-1187.4.Mao X, Zheng J, Yu W, et al. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 172: 108743.5.Pan J, He N, Liu Y, et al. Growing season average temperature range is the optimal choice for Q10 incubation experiments of SOM decomposition[J]. Ecological Indicators, 2022, 145: 109749.6.Li C, Xiao C, Guenet B, et al. Short-term effects of labile organic C addition on soil microbial response to temperature in a temperate steppe[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 167: 108589.7.Jiang ZX, Bian HF, Xu L, He NP. 2021. Pulse effect of precipitation: spatial patterns and mechanisms of soil carbon emissions. Frontiers in Ecology and Evolution, 9: 673310.8.Liu Y, Xu L, Zheng S, Chen Z, Cao YQ, Wen XF, He NP. 2021. Temperature sensitivity of soil microbial respiration in soils with lower substrate availability is enhanced more by labile carbon input. Soil Biology and Biochemistry, 154: 108148.9.Bian HF, Zheng S, Liu Y, Xu L, Chen Z, He NP. 2020. Changes in soil organic matter decomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forest swamps. Catena, 194: 104684.10.Xu M, Wu SS, Jiang ZX, Xu L, Li MX, Bian HF, He NP. 2020. Effect of pulse precipitation on soil CO2 release in different grassland types on the Tibetan Plateau. European Journal of Soil Biology, 101: 103250.11.Liu Y, He NP, Xu L, Tian J, Gao Y, Zheng S, Wang Q, Wen XF, Xu XL, Yakov K. 2019. A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition. Soil Biology & Biochemistry, 138, 107596.12.Yingqiu C, Zhen Z, Li X, et al. Temperature Affects new Carbon Input Utilization By Soil Microbes: Evidence Based on a Rapid δ13C Measurement Technology[J]. Journal of Resources and Ecology, 2019, 10(2): 202-212.13.Cao Y, Xu L, Zhang Z, et al. Soil microbial metabolic quotient in inner mongolian grasslands: Patterns and influence factors[J]. Chinese Geographical Science, 2019, 29: 1001-1010.14.Liu Y, He NP, Wen XF, Xu L, Sun XM, Yu GR, Liang LY, Schipper LA. 2018. The optimum temperature of soil microbial respiration: Patterns and controls. Soil Biology and Biochemistry, 121: 35-42.15.Liu Y, Wen XF, Zhang YH, Tian J, Gao Y, Ostle NJ, Niu SL, Chen SP, Sun XM, He NP. 2018.Widespread asymmetric response of soil heterotrophic respiration to warming and cooling. Science of Total Environment, 635: 423-431.16.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Important interaction of chemicals, microbial biomass and dissolved substrates in the diel hysteresis loop of soil heterotrophic respiration. Plant and Soil, 428: 279-290.17.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Microbial properties regulate spatial variation in the differences in heterotrophic respiration and its temperature sensitivity between primary and secondary forests from tropical to cold-temperate zones. Agriculture and Forest Meteorology, 262, 81-88.18.He N P, Liu Y, Xu L, Wen X F, Yu G R, Sun X M. Temperature sensitivity of soil organic matter decomposition:New insights into models of incubation and measurement. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(11): 4045-4051.19.Li J, He NP, Xu L, Chai H, Liu Y, Wang DL, Wang L, Wei XH, Xue JY, Wen XF, Sun XM. 2017. Asymmetric responses of soil heterotrophic respiration to rising and decreasing temperatures. Soil Biology & Biochemistry, 106: 18-27.20.Liu Y, He NP, Xu L, Niu SL, Yu GR, Sun XM, Wen XF. 2017. Regional variation in the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition in China’s forests and grasslands. Global Change Biology, 23: 3393-3402.21.Wang Q, He NP*, Liu Y, Li ML, Xu L. 2016. Strong pulse effects of precipitation event on soil microbial respiration in temperate forests. Geoderma, 275: 67-73.22.Wang Q, He NP, Yu GR, Gao Y, Wen XF, Wang RF, Koerner SE, Yu Q*. 2016. Soil microbial respiration rate and temperature sensitivity along a north-south forest transect in eastern China: Patterns and influencing factors. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 121: 399-410.23.He NP, Wang RM, Dai JZ, Gao Y, Wen XF, Yu GR. 2013. Changes in the temperature sensitivity of SOM decomposition with grassland succession: Implications for soil C sequestration. Ecology and Evolution, 3: 5045-5054.24.Liu Y, Kumar A, Tiemann L K, et al. Substrate availability reconciles the contrasting temperature response of SOC mineralization in different soil profiles[J]. Journal of Soils and Sediments, 2023: 1-15.25.Liu YH,Xiong DC,Wu C,et al.Effects of exogenous carbon addition on soil carbon emission in a subtropical evergreen broad-leaf forest[J]. Journal of Forest & Environment, 2023, 43(5).26.Zheng, J., Mao, X., Jan van Groenigen, K., Zhang, S., Wang, M., Guo, X. et al. (2024). Decoupling of soil carbon mineralization and microbial community composition across a climate gradient on the Tibetan Plateau. 441, 116736.
  • 土壤呼吸 | 极端干旱改变土壤微生物功能群丰度来降低土壤异养呼吸
    土壤呼吸 | 极端干旱通过改变高寒泥炭地土壤微生物功能群丰度来降低土壤异养呼吸而非甲烷通量【温室气体】人类活动造成温室气体排放急剧增加,全球地表温度持续上升,显著改变了自然生态系统碳水循环格局。极端气候事件,尤其是极端干旱事件发生的频率和强度不断升高,对土壤含水量、土壤微生物群落结构和功能、土壤异养呼吸(Rh)以及土壤甲烷(CH4)通量具有重要影响。高寒泥炭地拥有巨大的碳储量,对气候变化高度敏感。虽然目前围绕高寒泥炭地碳排放开展了一些研究,但对高寒泥炭地生态系统碳排放对极端干旱响应的微生物机制仍不清楚。若尔盖国家级自然保护区基于此,中国林业科学研究院湿地研究所的研究团队以青藏高原东部若尔盖国家级自然保护区高寒泥炭地(33°47′56.62′′ N,102°57′28.44′′ E,3430 m.a.s.l.)为研究对象,依托模拟极端干旱的野外控制实验平台,通过原位观测和室内试验相结合,旨在解决以下问题:(1)不同植物生长期,极端干旱如何影响Rh和CH4通量?(2)极端干旱如何影响土壤微生物群落结构和功能群?以及(3)驱动Rh和CH4通量变化的主要因素是什么?作者于2019年6月18日至9月25日测量了Rh(PS-9000便携式土壤碳通量自动测量系统(北京理加联合科技有限公司))和CH4通量(一个闭路静态室(0.5×0.5×0.5 m)+ABB LGR便携式温室气体分析仪(UGGA,GLA132-GGA))。试验三个生长期结束时,作者测量了样地0-20 cm土壤的土壤性质,包括总氮(TN)、土壤有机碳(SOC)、有效磷含量(AP)、总磷(P)、pH值、溶解有机碳(DOC)、土壤含水量(SWC)、硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)、微生物生物量磷(MBP)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量碳(MBC)。此外,还进行了新鲜土壤样品的DNA提取、PCR扩增和测序。图1 PS-9000便携式土壤碳通量自动测量系统。【结果】图2 不同植物生长期极端干旱对土壤异养呼吸(a)和甲烷通量(b)的影响。“ED”,“MD”,和“LD”分别代表植物快速生长期、盛花期和植物生长衰退期。图3 不同植物生长期极端干旱对细菌碳循环功能群的影响。图4 驱动因素对土壤微生物呼吸(a)和甲烷通量(b)的相对贡献。【结论】极端干旱导致植物生长衰退期土壤异养呼吸显著降低38.04 mg m−2h−1,但对CH4通量无显著影响。极端干旱显著降低了细菌的α多样性,显著降低了植物快速生长期和衰退期的Rokubacteria和Chloroflexi菌的相对丰度,显著增加了盛花期Actinobacteria菌的相对丰度。在植物快速生长期和盛花期,极端干旱使芳香烃降解功能群(aromatic hydrocarbon degraders)相对丰度分别降低了50.26%和64.37%。在植物生长衰退期,极端干旱显著降低了甲醇氧化(methanol oxidizers)和木质素降解(lignin degraders)功能群的相对丰度,分别为81.63%和82.08%。随机森林模型分析表明,细菌功能群在决定土壤异养呼吸和甲烷排放中起着重要的作用。芳香族化合物降解(aromatic compound degraders)和芳香烃(aromatic hydrocarbon degraders)降解功能群对土壤异养呼吸累计贡献率为11.89%。芳香族化合物降解(aromatic compound degraders)、芳香烃降解(aromatic hydrocarbon degraders)、脂肪族非甲烷烃降解(aliphatic non-methane hydrocarbon degraders)和甲基营养(methylotrophs)功能群对甲烷通量的累计贡献率为13.29%。研究结果强调土壤细菌碳循环功能群对于探索未来极端干旱背景下土壤碳循环可能的微生物响应机制至关重要,为高寒泥炭地应对未来气候变化提供了理论基础和科学依据。【产品简介】PS-9000是一套用于测量土壤CO₂通量的便携式测量系统,采用动态气室法测量,专利设计。具有控制测量、存储和数据处理等功能,可测量呼吸室内CO₂浓度变化,同时结合自身测量的空气温度、大气压、土壤温度等传感器的数据,计算处理得到CO₂通量。PS-9000可通过掌上控制器实现无线操作,实时显示仪器测量的各种参数值,并可现场修改各种设置参数。
  • YSI pH100A在底泥,土壤的pH测量中应用
    方法概述随着环境监测日益深入,黑臭水体的监测和整治更加重要。水体,水体底泥的污染同时存在,所以监测黑臭水体的底泥和受水污染的土壤是环境监测的一个重要指标。水体的底泥,土壤和沉积物含水率差异大,难以直接测量得到一致的结果。按照(土壤检测第2部分pH检测 NYT1121.2-2006标准)测量方法适合的各类土壤pH测定,适用于底泥的测量。原理:pH的玻璃电极和甘汞电极浸入到土壤悬浊液,构成一电池反应,两者之间产生电位差,由pH仪器测量得到pH值。 土壤水浸pH的测定称取通过2mm孔径筛的风干样品10g±0.1g于50ml高型烧杯,加入25ml去除CO2蒸馏水(土/液比1:2.5),用搅拌器搅拌1分钟,使颗粒充分分散,静止30分钟测试。将电极插入到试样悬浊液中,(玻璃电极球泡下部位于土液界面处,甘汞电极在上部清液。轻轻转动烧杯以除去电极水膜,促使器快速平衡,静止片刻测试pH值。YSI独特的测量电极和仪器赛莱默分析仪器旗下YSI水质仪器的 pH100仪器可选配112-1型平头pH电极,具有极其可靠的双结点电极,是理想的底泥pH值测量的工具。pH100A设计为快速,精确的测量,提供可靠的数据。独特优点:pH探头平板的电极不会被土壤、底泥颗粒堵塞,降低电极黏泥附着,方便、容易清除干净电极。YSI的pH电极是玻璃电极和参比电极的复合电极,响应速度快,数据稳定。探头内置温度传感器,可以同时测量温度数据。主机特点配属两种探头,一种可以测试水体,一种可以测试底泥,土壤。IP67防水内置缓冲液识别(NIST和USA)自动/手动温度补偿电极偏差识别电极效率显示自锁功能保持稳定的读数30分钟不操作的自动关机功能50组数据记忆应用领域 更多应用:河流和湖泊底泥研究、湿地底泥研究、海底沉积物、污泥堆放、土壤修复。结语赛莱默分析仪器旗下YSI水质监测仪器,以其简单、易用、智能的特点获得业内的认可及广泛应用。为水质测量提供工具,为环境水污染治理提供了有力的数据支持。而赛莱默分析仪器仍将一如既往的秉承精益求精的精神,提供更优质的产品,更及时的服务,更有效的解决方案,为中国环境监测和污水治理市场贡献自己的力量!
  • 基于TDLAS技术测量大气及土壤甲烷呼吸研究取得新进展
    近日,中科院合肥研究院安光所高晓明研究员团队在利用可调谐激光吸收光谱技术(TDLAS)测量大气甲烷(CH4)及土壤甲烷呼吸方面取得新进展,相关研究以《用于生态应用的双增强型多通池波长调制光谱CH4传感器》为题发表在国际知名期刊Optics Express上。CH4作为一种在大气中存在寿命较短的温室气体,其排放的控制对于减缓温室效应有着重要意义。在CH4循环中,土壤既是既是它的来源,也是固碳减少大气碳的去处,土地的利用方式会对CH4循环造成重要影响。为了了解不同土壤在CH4循环中的贡献,需要测量土壤中CH4通量。TDLAS是气体检测中常用的技术之一,具有高灵敏度、高精度、高选择性,以及响应速度快等优点。为了获得更高的检测灵敏度,通常使用多通池来增加吸收光程。传统的赫里奥特池存在镜面利用率低,为达到更长的光程需要增加多通池基长所导致的吸收池体积庞大的问题。团队刘锟研究员、王瑞峰博士研究生等人提出一种双增强型赫里奥特多通池,采用再入射的方法在33.3厘米的多通池基长下实现了73.926米的有效吸收光程,再结合温度控制和吸收线锁定等优化方法,提高了系统的长期稳定性和耐用性,研发的设备探测极限达到10ppbv。团队还利用该设备对草地CH4通量进行了测量,并对大气CH4进行了长期观测。该研究工作得到国家重点研发计划项目,国家自然科学基金等项目的资助。CH4传感器原理图草地CH4通量测量示意图与通量测量结果
  • 上海卢湘仪设计离心机法测量土壤水分特征曲线
    土壤水分特征曲线可反映不同土壤的持水和释水特性,也可从中了解给定土类的一些土壤水分常数和特征指标,研究土壤水分特征曲线具有重大意义。笔者获悉,近期,上海卢湘仪离心机仪器有限公司研发了一款测定土壤pF曲线专用离心机——H1400pF土壤用高速冷冻离心机,该离心机的成功研发将可助攻于农业科技领域的发展。一、产品简介 土壤检测离心机,用于土壤含水量对应的pF(水势)值的曲线测试,是表达土壤水势和土壤水分含量关系。 二、产品特点 土壤水分特征曲线通常采用压力膜(室)和离心机等方法进行测定。离心机法比其他方法操作简单、省时,可测定较宽的吸力范围,广泛应用于土壤水分动态模拟。这款离心机用于测量土壤含水量对应的pF(水势)值。 三、离心机设计 上海卢湘仪设计了特有的土壤水特性曲线专用水平转子,达到水平转子在测试中的转速14000转/分,相对离心力25220*g ,设计有接水器、过滤板、过滤膜、离心套筒、离心上盖、密封圈等,土壤离心机转子设计保正了在做测定土壤水特性pf曲线数据时高速旋转无渗漏,有效保证了所收集的水准确无误,使计算参数和依据得到了保证。 为了避免因空气和转子在高速旋转时产生温升过高而造成水分挥发损失,离心机设置制冷系统和温度调节系统,使工作腔温度恒定在4度左右,可根据客户需求进行调整温度。电气方面采用变频交流调速,电脑控制,离心机设有门盖,不平衡,超温,超速安全保护措施,保证高速旋转下的安全性。据相关工作人员表示,该离心机是卢湘仪技术团队倾力打造的一款离心机产品,具有多方面的技术优势。 四、离心操作方法 操作离心机前首先检查离心机电源,打开离心机总开关,取出转子上4组离心筒组件,准备土壤,准备水、天平、打开离心套筒组件,根据使用说明书要求安装稀释好的土壤,称重配平,安装离心套筒组件,检查4个组件对称放置,关上离心机门盖,设置参数,启动离心机,离心机倒计开始运转时间为0停机,打开门盖,取出离心完的离心套筒,取出接水器,将水倒入并记录水量。 五、土壤水分特征曲线概念不同质地土壤水分特征曲线有所不同 土壤水的基质势(或土壤水吸力)随土壤含水量的变化而变化,其关系曲线称为土壤水分特征曲线,英文名称为soil water characteristic curve。 一般,该曲线以土壤含水量Q(以体积百分数表示,比如土壤含水量为10%,那么在横坐标上就是对应的数字10)为横坐标,以土壤水吸力S(以大气压表示)为纵坐标。有了横坐标和纵坐标就可以绘制出不同土壤的水特性曲线图了。 六、研究土壤水分特征曲线的意义 土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低,而不是自身的含水量。如果测得土壤的含水量,可根据土壤水分土特征曲线查得基质势值,从而可判断该土壤含水量对植物的有效程度。 土壤水分特征曲线可反映不同土壤的持水和释水特性,也可从中了解给定土类的一些土壤水分常数和特征指标。曲线的斜率倒数称为比水容量,是用扩散理论求解水分运动时的重要参数。曲线的拐点可反映相应含水量下的土壤水分状态,如当吸力趋于0时,土壤接近饱和,水分状态以毛管重力水为主;吸力稍有增加,含水量急剧减少时,用负压水头表示的吸力值约相当于支持毛管水的上升高度;吸力增加而含水量减少微弱时,以土壤中的毛管悬着水为主,含水量接近于田间持水量;饱和含水量和田间持水量间的差值,可反映土壤给水度等。故土壤水分特征曲线是研究土壤水分运动、调节利用土壤水、进行土壤改良等方面的最重要和最基本的工具。 关于上海卢湘仪离心机仪器有限公司 上海卢湘仪离心机仪器有限公司是中国一家获得美国FDA认证的专业离心机企业,生产历史悠久、技术力量雄厚、生产设备精良、检测设备齐全。其以设计精巧、造型新颖、工艺精良而闻名,生产的离心机产品质量可靠、性能稳定、规格齐全,广泛应用于高等院校,科研单位,生物制药,医疗,石油化工等领域。 经过四十多年的发展,卢湘仪已先后设计生产各种领域的离心机产品,本次研发生产的H1400pF土壤用高速冷冻离心机是一款专业测定土壤pF曲线的离心机产品,该产品将对于农业发展以及教学方面具有重要意义。
  • 土壤温室气体测量仪可以用在什么地方【恒美智造】
    前言 随着全球气候变化问题的日益严峻,温室气体排放成为关注的焦点。土壤作为地球生态系统的重要组成部分,既是温室气体的源,也是其汇。土壤温室气体测量仪应运而生,成为准确检测土壤温室气体排放、助力应对气候变化挑战的重要工具。 产量链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C557927.htm 一、准确检测温室气体排放 土壤温室气体测量仪能够实时监测土壤中的二氧化碳、甲烷等温室气体的排放通量,为科研人员提供准确的数据支持,有助于深入了解土壤温室气体的排放规律和机制。 二、指导农业生产与土壤管理 通过测量土壤温室气体排放,农业生产者可以了解土壤的健康状况和肥力水平,从而制定科学的耕作和施肥策略,提高农业生产效率,同时减少温室气体排放。 三、预警环境变化 土壤温室气体排放的异常变化往往预示着环境的变化。测量仪的实时监测功能有助于及时发现环境问题,为应对气候变化和生态保护提供预警信息。 四、推动科研与技术创新 土壤温室气体测量仪的应用不仅提升了科研工作的效率,也推动了相关技术的创新与发展,为应对全球气候变化挑战提供了有力的科技支撑。
  • 《自然》成果揭示: 微生物碳利用效率对全球土壤有机碳储起决定作用
    近日,清华大学和美国康奈尔大学的研究者带领国际团队,在生态学和计算机科学领域开展深度学科交叉,利用人工智能和数据同化技术,揭示了微生物碳利用效率对全球土壤有机碳储量的决定性作用。日前,该研究成果发表在《自然》杂志上。目前,促进土壤有机碳形成和积累是人们降低大气二氧化碳浓度、应对气候变化的自然解决方案。传统研究主要关注植物有机碳输入和土壤有机质分解这两类机制对土壤有机碳的影响。然而近年来,新的研究开始强调微生物过程在土壤有机碳形成和储存中的关键作用。微生物碳利用效率对土壤有机碳的两种控制途径 清华大学供图微生物既是土壤中主要的有机质分解者,同时也通过其生长和死亡直接产生土壤有机质。解析微生物过程对土壤有机碳储存的双重控制机制以及定量评估其相对重要性,是理解土壤碳循环及其响应气候变化的关键。为此,清华大学地球系统科学系教授黄小猛、博士生陶凤以及康奈尔大学教授骆亦其组织的国际研究团队,以微生物碳利用效率为变量整合了微生物过程对土壤有机碳储存的双重控制机制,并探讨了其与全球土壤有机碳储量的关系。研究团队通过将一个描述复杂土壤碳循环的机理模型与5万多条土壤碳观测数据相融合,发现在全球范围内,微生物碳利用效率与土壤有机碳储量正相关 。微生物代谢中对有机合成较高的碳分配比例最终导致了土壤有机碳的积累而不是流失。涌现的微生物碳利用效率与土壤有机碳储量关系 清华大学供图研究还发现,微生物过程在土壤碳储存中发挥着最为关键的作用,准确描述微生物碳利用效率的空间格局,也是准确模拟全球土壤有机碳储和空间分布的关键。其重要性是土壤有机质分解和植物碳输入等其他所有过程的4倍以上。“我们的团队突破性地解决了在全球尺度评估微生物过程与其他过程对土壤碳储存的相对重要性这一难题。”骆亦其说。据介绍,该研究立足于过去两百年的土壤碳循环理论,整合了世界最大的土壤有机碳数据库并结合先进人工智能和数据同化技术,首次系统评估了各种土壤碳循环过程对全球土壤有机碳储存的相对贡献。该研究还揭示了微生物碳利用效率与土壤有机碳储量的关系,为通过土地管理影响微生物过程促进土壤固碳和实现碳中和目标,提供了科学理论基础研究构建的机理模型。生态大数据与人工智能相融合的的新范式也为其他相关领域研究提供了新思路。
  • 中科院地理所刘远团队揭示基质可用性调和不同土壤剖面SOC矿化的温度响应
    2018年,由北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,一经推出便得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案,为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件,让科研可以更广、更深层次地开展。目前以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达24篇。 今天与大家分享的是中国科学院地理科学与资源研究所刘远团队在调查基质可用性(根系分泌物)的变化如何影响不同土壤剖面中土壤有机碳(SOC)矿化的温度响应(Q10)方面取得的进展,在该项研究中,研究团队利用PRI-8800对SOC矿化率进行高频测量,为研究结果提供了有力的数据支撑。 土壤有机碳(SOC)矿化是导致大量碳从土壤流失到大气中的一个主要过程,而温度会极大地影响这一过程。预计在下个世纪,底土和表土都将经历类似程度的变暖。气候变暖预计会产生土壤碳-气候正反馈,从而加速气候变化。这种正反馈的大小在很大程度上取决于不同深度SOC矿化的温度敏感性(Q10)。因此,更好地了解不同深度的Q10变化及其内在机制,对于准确预测气候变化情景下的土壤碳动态至关重要。尽管在理解全球变暖对底土碳动态影响方面取得了进展,但对于Q10在土壤剖面不同深度的变化方式仍未达成共识。 为了更好地理解气候变化背景下土壤碳动态,刘远团队从三个地点采集了土壤剖面的土壤样品,包括四个深度区间(0-10厘米,10-30厘米,30-50厘米和50-70厘米):两个地点具有典型的矿物质土壤,一个地点是埋藏土壤。研究团队在实验室中使用这些土壤来探讨随着土壤深度的增加SOC矿化的Q10对底物可利用性变化的响应。葡萄糖是一种容易获得的底物,因为它是根分泌物的重要组成部分。土壤在10-25°C的温度下孵育,以0.75°C的温度间隔进行了24小时。然后,在孵育1天后,通过高频率连续测量SOC矿化速率,避免了底物限制和微生物群落的变化对结果的影响,估算Q10。 值得注意的是,针对SOC矿化速率的测量,研究团队使用的是由北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI–8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,该系统允许在一定时间内逐步提高孵育温度并与SOC矿化速率的高频测量同步进行,为该项研究提供了更准确的Q10估计。图1:不同土壤深度和不同站点下,控制组(CK)和底物添加组(S+)的土壤有机碳(SOC)矿化的温度响应,使用指数拟合表示。站点:Liangshui(LS)、Huinan(HN)和Hongyuan(HY)。***代表P0.001的显著差异。图2 a:在控制组(CK)和底物添加组(S+)中,土壤有机碳(SOC)矿化速率(R22)在22°C下随深度增加的变化。b:不同站点下不同土壤深度的底物可利用性指数(CAI);c:在CK和S+处理中,SOC矿化的温度敏感性(Q10)随深度增加的变化;d:不同站点下不同土壤深度中CK和S+处理之间Q10的差异(ΔQ10)。 研究结果表明,在典型的矿质土壤中,Q10随深度的增加而降低,但在埋藏土壤中,Q10则先降低后增加。不出所料,在不同的土壤深度,基质的添加会明显增加Q10;但是,增加的幅度(ΔQ10)随土壤深度和类型的不同而不同。出乎意料的是,在典型的矿质土壤中,表土中的ΔQ10比底土中的高,反之亦然。ΔQ10与土壤初始基质可用性(CAI)呈负相关,与土壤无机氮呈正相关。总体而言,气候变化情景下基质可用性的增加(即二氧化碳浓度升高导致根系渗出物增加)会进一步加强SOC矿化的温度响应,尤其是在无机氮含量高的土壤或氮沉积率高的地区。 相关研究成果以“Substrate availability reconciles the contrasting temperature response of SOC mineralization in different soil profiles”为题在线发表于期刊《Journal Of Soils And Sediments》上(中科院三区Top,IF5 =3.8)。相关论文信息:Liu Y, Kumar A, Tiemann L K, et al. Substrate availability reconciles the contrasting temperature response of SOC mineralization in different soil profiles[J]. Journal of Soils and Sediments, 2023: 1-15.原文链接:https://doi.org/10.1007/s11368-023-03602-y 截至目前,以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达24篇,分别发表在10余种影响因子较高的国际期刊上——数据来源:https://sci.justscience.cn/ 很荣幸PRI-8800可以为这些高质量学术研究贡献一份力量,感谢各位老师对普瑞亿科产品的支持和信任。如果您成功发表文章,并且在研究过程中使用了普瑞亿科的国产仪器设备,请与我们公司联络,我们为您准备了一份小礼物,以感谢您对国产设备以及普瑞亿科的信任和支持! 自2018年上市以来,PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案,为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件,让科研可以更广、更深层次地开展。目前以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达23篇。 为响应国家“双碳”目标,针对国内“双碳”行动有效性评估,普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势,模式的培养与测试过程非常简单高效,这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究,可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出,为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。 土壤有机质分解速率(R)对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数(Q10)可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃,R所增加的倍数;Q10值越大,表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性,也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应,在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数,因此其研究意义重大。 以往Q10研究通过选取较少的温度梯度(3-5个点)进行测量,从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究(2017)指出,最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具,不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应,也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究,提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。可设定恒温或变温培养模式;温度控制波动优于±0.05℃;平均升降温速率不小于1°C/min;150ml样品瓶,25位样品盘;大气本底缓冲气或钢瓶气清洗气路;一体化设计,内置CO2 H2O模块;可外接高精度浓度或同位素分析仪。 为了更好地助力科学研究,拓展设备应用场景,普瑞亿科重磅推出「加强版」PRI-8800——PRI-8800 Plus全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统。 1)原状土冻融过程模拟:气候变化改变了土壤干湿循环和冻融循环的频率和强度。这些波动影响了土壤微生物活动的关键驱动力,即土壤水分利用率。虽然这些波动使土壤微生物结构有少许改变,但一种气候波动的影响(例如干湿交替)是否影响了对另一种气候(例如冻融交替)的反应,其温室气体排放是如何响应的?通过PRI-8800 Plus 的冻融模拟,我们可以找出清晰答案。 2)湿地淹水深度模拟:在全球尺度上湿地甲烷(CH4)排放的温度敏感性大小主要取决于水位变化,而二氧化碳(CO2)排放的温度敏感性不受水位影响。复杂多样的湿地生态系统不同水位的变化及不同温度的变化如何影响和调控着湿地温室气体的排放?我们该如何量化不同水位的变化及不同温度的变化下湿地的温室气体排放?借助PRI-8800 Plus,通过淹水深度和温度变化的组合测试,可以查出真相。 3)温度依赖性的研究:既然温度的变化会极大影响土壤呼吸,基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议,将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法,该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题,更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量,仅仅需要在PRI-8800 Plus程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量,这将极大提高科学家的工作效率。 除了上述变温应用案例外,科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养,通过PRI-8800 Plus的“傻瓜式”操作测量,将极大减少科学家实验实施的周期和工作量,并提高了工作效率。 PRI-8800 Plus除了具有上述变温培养的特色,还可以进行恒温培养,抑或是恒温/变温交替培养,这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。 4)水分依赖性的研究:多数研究表明,在温度恒定的情况下,Q10很容易受土壤含水量的影响,表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800 Plus可以通过手动调整土壤含水量的做法,并在PRI-8800 Plus快速连续测量模式下,实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量,而PRI-8800 Plus的逻辑设计,为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。 5)底物依赖性的研究:底物物质量与Q10密切相关,这里的底物包含不限于自然态的土壤,如含碳量,含氮量,易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等;也可能包含了某些外源底物,如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量,能加速某些研究进程并获得可靠结果,如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。 6)生物依赖性的研究:土壤呼吸包含土壤微生物呼吸(90%)和土壤动物呼吸(1-10%),土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加,或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。1.Li C, Xiao C, Li M, et al. The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands[J]. Geoderma, 2023, 432: 116385.2.Ma X, Jiang S, Zhang Z, et al. Long‐term collar deployment leads to bias in soil respiration measurements[J]. Methods in Ecology and Evolution, 2023, 14(3): 981-990.3.He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2023, 29(4): 1178-1187.4.Mao X, Zheng J, Yu W, et al. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 172: 108743.5.Pan J, He N, Liu Y, et al. Growing season average temperature range is the optimal choice for Q10 incubation experiments of SOM decomposition[J]. Ecological Indicators, 2022, 145: 109749.6.Li C, Xiao C, Guenet B, et al. Short-term effects of labile organic C addition on soil microbial response to temperature in a temperate steppe[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 167: 108589.7.Jiang ZX, Bian HF, Xu L, He NP. 2021. Pulse effect of precipitation: spatial patterns and mechanisms of soil carbon emissions. Frontiers in Ecology and Evolution, 9: 673310.8.Liu Y, Xu L, Zheng S, Chen Z, Cao YQ, Wen XF, He NP. 2021. Temperature sensitivity of soil microbial respiration in soils with lower substrate availability is enhanced more by labile carbon input. Soil Biology and Biochemistry, 154: 108148.9.Bian HF, Zheng S, Liu Y, Xu L, Chen Z, He NP. 2020. Changes in soil organic matter decomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forest swamps. Catena, 194: 104684.10.Xu M, Wu SS, Jiang ZX, Xu L, Li MX, Bian HF, He NP. 2020. Effect of pulse precipitation on soil CO2 release in different grassland types on the Tibetan Plateau. European Journal of Soil Biology, 101: 103250.11.Liu Y, He NP, Xu L, Tian J, Gao Y, Zheng S, Wang Q, Wen XF, Xu XL, Yakov K. 2019. A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition. Soil Biology & Biochemistry, 138, 107596.12.Yingqiu C, Zhen Z, Li X, et al. Temperature Affects new Carbon Input Utilization By Soil Microbes: Evidence Based on a Rapid δ13C Measurement Technology[J]. Journal of Resources and Ecology, 2019, 10(2): 202-212.13.Cao Y, Xu L, Zhang Z, et al. Soil microbial metabolic quotient in inner mongolian grasslands: Patterns and influence factors[J]. Chinese Geographical Science, 2019, 29: 1001-1010.14.Liu Y, He NP, Wen XF, Xu L, Sun XM, Yu GR, Liang LY, Schipper LA. 2018. The optimum temperature of soil microbial respiration: Patterns and controls. Soil Biology and Biochemistry, 121: 35-42.15.Liu Y, Wen XF, Zhang YH, Tian J, Gao Y, Ostle NJ, Niu SL, Chen SP, Sun XM, He NP. 2018.Widespread asymmetric response of soil heterotrophic respiration to warming and cooling. Science of Total Environment, 635: 423-431.16.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Important interaction of chemicals, microbial biomass and dissolved substrates in the diel hysteresis loop of soil heterotrophic respiration. Plant and Soil, 428: 279-290.17.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Microbial properties regulate spatial variation in the differences in heterotrophic respiration and its temperature sensitivity between primary and secondary forests from tropical to cold-temperate zones. Agriculture and Forest Meteorology, 262, 81-88.18.He N P, Liu Y, Xu L, Wen X F, Yu G R, Sun X M. Temperature sensitivity of soil organic matter decomposition:New insights into models of incubation and measurement. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(11): 4045-4051.19.Li J, He NP, Xu L, Chai H, Liu Y, Wang DL, Wang L, Wei XH, Xue JY, Wen XF, Sun XM. 2017. Asymmetric responses of soil heterotrophic respiration to rising and decreasing temperatures. Soil Biology & Biochemistry, 106: 18-27.20.Liu Y, He NP, Xu L, Niu SL, Yu GR, Sun XM, Wen XF. 2017. Regional variation in the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition in China’s forests and grasslands. Global Change Biology, 23: 3393-3402.21.Wang Q, He NP*, Liu Y, Li ML, Xu L. 2016. Strong pulse effects of precipitation event on soil microbial respiration in temperate forests. Geoderma, 275: 67-73.22.Wang Q, He NP, Yu GR, Gao Y, Wen XF, Wang RF, Koerner SE, Yu Q*. 2016. Soil microbial respiration rate and temperature sensitivity along a north-south forest transect in eastern China: Patterns and influencing factors. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 121: 399-410.23.He NP, Wang RM, Dai JZ, Gao Y, Wen XF, Yu GR. 2013. Changes in the temperature sensitivity of SOM decomposition with grassland succession: Implications for soil C sequestration. Ecology and Evolution, 3: 5045-5054.24.Liu Y, Kumar A, Tiemann L K, et al. Substrate availability reconciles the contrasting temperature response of SOC mineralization in different soil profiles[J]. Journal of Soils and Sediments, 2023: 1-15.
  • 文献分享丨灌溉绿洲农业生态系统中土壤呼吸CO2及其Δ13C值随时间变化的测量策略
    土壤呼吸中13C的天然丰度可以为研究土壤-植物大气圈系统中的碳动力学提供有力的工具,并对大气δ13C产生很大影响,因为它是进入大气的最大CO2通量之一。大气δ13C可以进一步反映陆地生态系统的分馏,为生物圈-大气CO2交换提供有价值的示踪剂。此外,使用稳定同位素13C作为示踪剂是划分土壤呼吸成分的极好方法,因为它可以在对土壤环境干扰最小的情况下识别释放的CO2的来源。如果由于缺乏δs数据而导致陆地呼吸的同位素组成参数化不正确,基于呼吸过程中陆地同位素分馏常数的生态系统和全球碳循环模型可能会给出不正确的结果。在现有的δs研究中,最常用的方法是使用静态封闭土壤室,在选定的时间间隔从中收集空气样本,并通过同位素比质谱仪测定进行后分析。在这些实验中,样品采集的频率固有地受到烧瓶采集和离线质谱分析所需的时间和精力的限制。因此,最佳测量时间对于获得日、月或年平均δs非常重要。 基于此,中国科学院地理科学与自然资源研究所温学发等研究人员采用非稳态条件下在线连续多通道双循环观测系统,在中国西北的灌溉玉米生态系统中进行了Rs和δs的原位连续测量。研究过程中,基于连续和高频(1Hz)测量,研究Rs和δs在日、月和季节时间尺度上的最佳测量时间,量化Rs和Δs的最佳测量频率,以在季节时间尺度下达到一定的准确度(±10%、±20%或±30%)。从而评估生长季节土壤呼吸CO2(Rs)及其δ13C(δs)值以及土壤温度(ST)和土壤含水量(SWC)的最佳测量时间和频率。 研究发现,尽管在生长季节,Rs和δs通常随着非生物和生物因素的变化而表现出明显的日变化和季节变化,但在9:00–10:00或此时(如9:00–11:00)的窗口中测得的Rs和Δs通常与日平均值没有显著差异。因此,如果研究人员无法直接测量昼夜模式,建议将这些时间尺度作为气候和植物类型相似地区的最佳测量时间。这项研究的结果为未来在其他灌溉农业生态系统中使用非连续测量提供了指导,可用于选择最佳测量时间并在保证一定精度的同时降低测量频率。试验方案及设备 下图是整套系统的示意图。整个方案由1)分析模块;2)采样模块;3)控制模块和4)校准模块构成。整体采用多通道双循环的设计思路,实现待测气体既能快速周转,又能互不干扰,并且将死体积降至最低水平。下图中蓝色线条代表的气路循环为整套系统的大循环,气体在呼吸室和控制系统内快速循环,能实时反馈气体浓度的变化。黄色线条代表的气路循环为小循环,从大循环中取分析仪需要的气体流量进行分析检测,测试完成的气体再次送回循环气路。原位多通道双循环观测系统示意图(std1, std2, std3:标准气体;MV:3通电磁阀;OF:溢流;V:流量控制阀;P:KNF泵;F:过滤器) 1、降低每一个呼吸室的关闭速度,最大限度减少呼吸室盖紧过程因空气下压产生的土壤呼吸测量的不确定性,保证数据测量结果的稳定性和准确性。 2、缩短每个循环周期的测量时间,尤其有利于土壤呼吸通量较低需要延长单个呼吸室测量时间,以及单次循环土壤呼吸室较多的情况。 3、有利于提高流速较慢分析仪的响应时间。 4、双泵交替工作有利于延长泵的使用寿命。 土壤空间异质性强,即便是同一区块相同土壤类型的土壤呼吸,其通量差异性也非常大。科学家在进行土壤呼吸研究时,通常需要在空间、时间和气体种类上进行多维度的组合研究,才能更好地解释土壤呼吸的内在机制。基于此,普瑞亿科研发了PRI-8600D 多通道土壤呼吸(群落光合)测量系统,能为上述研究提供时间顺序上、不同位点土壤呼吸循环测量解决方案。 PRI-8600D双循环复路系统是普瑞亿科潜心研发多年的土壤呼吸测量多路系统,具有发明专利(专利号:ZL201710784488.5),并在科技部重点研发计划项目支持下,于2023年完成最新一轮的升级。升级完成后,相对其他厂家的同类产品具有以下特点和优势: 1)具有双循环气路设计:设有奇数组和偶数组两个分组,每组均包含1个一体化的汇流排和1一个循环泵,并通过电磁阀组连接在一起交替为分析仪主机提供气源。两组复路系统交替工作,在前一个呼吸室测量结束前,次一个呼吸室开始工作,并在前一个呼吸室测量结束时,切入第二个呼吸室进行测量。 2)升级高度集成的采集汇流排、双路双循环汇流排、标样汇流排,极大的减少了分析气路的“死体积”;而模块化的设计也大大降低了气路泄漏的风险,保证了测量结果稳定可靠。 3)升级每个通道内置的过滤器材质为SUS304,提高了整机的气密性和稳定性,保障了整套系统能靠运行。 4)升级工业级电控逻辑板,即使在极端的工况下,设备也能稳定可靠的运行。MODBUS RTU的RS485通讯为客户大范围远距离应用提供了可能。 5)具有三路标准气接口,这可以实现高校准频率需要的分析仪时间在线校准,比如光谱同位素分析仪。 6)升级的气电混装定制化接头和线缆,设备更简洁/美观和可靠;同时,实现一个较小尺寸的主机箱连接不少于32个土壤呼吸室。 7)标配一个RS-232、一个RS-485 通讯接口,为一个复路系统驳接多个气体分析仪提供可能(可根据客户应用,拓展RS-232、RS-485和TTL通讯)。 8)具有WIFI接口,可以连接触控设备进行测量参数配置;具有双网口,可以进行数据自动上传和远程数据跟踪。 9)可以同时接驳土壤呼吸明室/土壤呼吸暗室/大容量群落光合室等。 10)若只需要CO2 H2O测量,分析仪可以内嵌到一个主机箱内。 8600-2012 全自动土壤呼吸测量暗室具有发明专利(专利号:ZL202021501088.2),该呼吸室升级了气电混装的线缆结构,升级土壤呼吸的防水等级至IP66,升级呼吸室多层采样装置,设备简洁、美观、可靠。 8600-2012 具有动压平衡装置,通过科学的设计,既能保证呼吸室内大气压于外界大气压的平衡,也能在一定限度内消除外界风速对呼吸室内气体的扰动,保证测量结果的准确性。配合PRI-8600D双循环,8600-2012关闭呼吸室的速率可以很低,最大限度消除其对土壤呼吸的扰动。 8600-2012C 是全自动土壤呼吸明室,呼吸室上部没有任何遮挡,考虑到植物生长高度,透明呼吸室高度可以在一定范围内特殊定制。兼容性好,可连接不同的同位素或气体浓度分析仪;双循环气路设计,能提升不同通道之间的切换效率;定制化程度高,通道数量、气路长度、呼吸室种类;标配3路标准气切换模块,可在线进行系统标定;专利的动压平衡装置,能提升通量测量精度和准度。PRI-8600D 多通道土壤呼吸(群落光合)测量系统主要包含多路复路系统主控箱,双循环泵,触屏PAD;可选配 CO2 H2O 分析仪,高精度 CO2 CH4 N2O 气体浓度分析仪,高精度 CO2 CH4 N2O 同位素分析仪;可选各种呼吸室,如土壤呼吸室、群光光合箱,明暗交替呼吸室/箱(含动压平衡装置),空气温度、土壤温度和土壤湿度传感器等;可选配不同长度的气路管线,标配15 m,可以定制长度至100 m。装置,能提升通量测量精度和准度。 PRI-8600D 多通道土壤呼吸(群落光合)测量系统可以满足不同科学研究需要,适用于生态学、农学、林学、肥料学、冻土、地震学研究,以及垃圾掩埋等领域。
  • 氮沉降调控森林土壤碳排放的格局及机制获揭示
    中科院华南植物园副研究员郑棉海团队联合美国康奈尔大学教授骆亦其等科研人员,研究揭示长期氮沉降调控热带森林土壤碳排放的格局及机制。相关研究12月1日发表于《自然地球科学》(Nature Geosciences)。同月5日该期刊再次以研究简报(Research Briefing)的形式进行了报道。人类活动所导致的大气CO2增加已成为当前重要的科学话题并引起了广泛的政治和社会关注。土壤是陆地生态系统最大的碳库,至少有一半的土壤有机碳储存于森林中。热带和亚热带森林主导全球森林碳循环,它们占据全球森林78%总碳排放和55%总碳吸收。人类活动也导致大气氮沉降加剧。氮沉降通过影响植物生长和微生物活性改变森林土壤呼吸及碳排放,但目前学术界关于氮沉降如何影响森林土壤呼吸的认识主要源于短时间尺度的研究。由于氮沉降是个长期的生态环境过程,缺乏长期且连续的研究将无法准确认识氮沉降调控森林土壤碳排放的格局及机制。研究人员依托我国最早建立的模拟森林氮沉降研究平台——广东省鼎湖山国家级自然保护区,发现长期氮沉降对南亚热带森林土壤碳排放的影响呈现阶段性变化。研究平台包括3种典型森林类型:季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松针叶林。9-13年长期氮添加处理后,森林土壤呼吸呈现“无显著变化-显著降低-无显著变化”的三阶段格局。相比低、中氮处理,高氮处理缩短了三阶段格局的时间。在整个实验过程,氮添加累计减少土壤CO2排放总量为6.53-9.06 Mg CO2 ha-1,氮添加减少土壤CO2排放的效率为5.80-13.13 Mg CO2 Mg N-1。研究人员还基于鼎湖山模拟氮沉降样地测定的849项有关土壤、植物和微生物碳氮循环数据,构建了氮沉降调控热带森林土壤碳排放的机理框架。这些结果表明过去许多短期氮添加实验无法准确反映森林土壤呼吸响应氮沉降的格局。该研究成果为氮沉降促进热带森林土壤碳固持现象提供了重要证据,也为全球气候变化的预测和生态系统碳中和目标的实现提供新的依据。上述研究得到国家自然科学基金重点项目、面上项目、中科院青促会项目和中国生态学会青年人才托举工程项目等资助。郑棉海副研究员为该论文第一作者,张炜副研究员和莫江明研究员为共同通讯作者。此外,鲁显楷研究员、黄娟副研究员、毛庆功助理研究员、王森浩博士,以及合作者骆亦其教授、叶清研究员和刘菊秀研究员、岭南师范大学张涛博士也参与该项工作。
  • 室温测量将出标准 测量点离墙壁至少1米远
    供暖纠纷取证难的情形有望得到解决,北京市地方标准《住宅采暖室内温度测量方法》昨日在质监局官网上征求意见,对仲裁测量和日常室温监测中的测量点、测量方法的选择作了详细规定。   室内温度不达标,在室内哪个部位测得的温度能代表室内温度?怎样测的温度才能让双方接受?此前,市民在投诉室内供热不够,或与相关单位打官司时,经常会碰到标准和举证的难题。此次,《住宅采暖室内温度测量方法》草案对住宅采暖室内温度测量的测量仪器设备技术要求、测量方法、数据处理及测量记录与报告作了规定。   依据草案,对于因纠纷引发的仲裁测量中,温度测量点应设置在距离外墙内表面不小于1.5米、内墙不小于1米,距离地面正上方1.4米范围内的任意位置。当用户对单点测量存在疑义,或受测量房间的使用面积大于30平方米时,应在上述规定范围内,均匀选取5点同时进行测量。   在单点测量时,应用专用支架将温度测量器具放置在测量点上,高度调整到1.4米,使其处于正常工作状态。当仪表显示值在10分钟内变化不大于0.2℃时,开始读数,每分钟读数一次,共计3次。   多点测量时,温度测量器具应放置在所选择的5个测量点上,高度调整到1.4米。当仪表显示值在10分钟内变化不超过0.2℃时,开始读数,每分钟内5个测量点依次读数一次,共计3次。   另外,草案还明确了供热企业对住宅进行的室内温度抽测、定期巡检等日常室温监测的方法。在这种情况下,测量点应设置在室内活动区域中,且距楼层地面高度0.7米至1.8米范围内。活动区域特指在室内居住空间内,由距地面或楼面0.1米和1.8米、内墙表面0.3米、外墙内表面或固定的采暖空调设备外轮廓线0.6米的所有平面所围成的区域。当温度测量器具显示值在10分钟内变化不大于0.2℃时,开始读数,每分钟读数3次,取读数平均值作为测量结果。   草案还明确了温度测量工作时的环境条件。进行温度测量时,户内采暖系统须保证正常运行,同时关闭门窗,避免传感器被阳光直射。读取温度测量器具的显示数值时,现场人员尽量不要走动。另外,现场测量时,工作人员必须携带并出示测量仪器有效期内的计量检定、校准证书,以保证测量结果的准确性。
  • 土壤氧化还原电位仪(土壤氧化还原电位仪的作用)
    前言: 土壤氧化还原电位仪是一种专门用于测量土壤中氧化还原势(Eh)的专业仪器,其在揭示土壤健康状况、指导农田管理和环境保护等方面具有重要价值。 产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C307153.htm 一、【实时检测土壤,评估土壤环境】 土壤氧化还原电位仪可以实时准确地测定土壤的氧化还原电位值,这一参数反映了土壤环境中电子转移活动的程度。通过持续监测和分析,能够判断土壤是处于氧化还是还原状态,进而评估土壤肥力水平、污染物降解能力及微生物活性等多方面土壤健康状况。 二、【指导科学施肥与改良措施】 利用土壤氧化还原电位仪得到的数据,农业生产者可以更准确地了解土壤对养分的有效性以及潜在的重金属污染风险。据此调整施肥策略,避免过度施肥导致的土壤酸化或盐碱化问题,并采取针对性的土壤改良措施,提高农作物产量与品质,实现土壤资源的可持续利用。 三、【环保治理与生态修复的重要工具】 在土壤污染治理和生态修复领域,土壤氧化还原电位仪同样发挥着关键作用。通过对受污染土壤Eh的动态监测,可为污染物迁移转化规律的研究提供依据,指导实施有效的土壤修复方案。此外,在湿地保护、矿山复垦等领域,该仪器也能帮助科学家和工程师深入理解并调控土壤系统的氧化还原过程,促进生态环境恢复。
  • 3523万!兰州大学土壤剖面CO2浓度测量设备等仪器采购项目
    项目编号:LZU-2022-363-HW-GK项目名称:兰州大学土壤剖面CO2浓度测量设备等仪器采购项目预算金额:3523.0000000 万元(人民币)采购需求:标段号序号标的名称数量预算金额(万元)是否进口第一标段1土壤剖面CO2浓度测量设备37套362.6是第二标段1区域土壤水观测系统(中子仪)7套175否2区域降雪测量系统36套298.4否第三标段1泥沙含量固定观测系统20套800否2流量流速观测系统23套192否第四标段1多参数水质观测系统23套1035是第五标段1蒸渗仪6套660否详见采购文件第三章项目采购需求合同履行期限:合同签订之日起进口设备180日历日,国产设备2022年12月31日前完成验收并交付使用;本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 437万!内蒙古大学采购天平、便携式土壤甲烷呼吸测量系统等设备
    项目概况内蒙古大学科研仪器设备采购 招标项目的潜在投标人应在内蒙古存信招标有限责任公司招标二部获取招标文件,并于2021年12月06日 15点00分(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号:NMCX21T-0140-ND2021-32项目名称:内蒙古大学科研仪器设备采购预算金额:437.5000000 万元(人民币)采购需求:详见“六、其它补充事宜”合同履行期限:详见招标文件本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:详见“六、其它补充事宜”3.本项目的特定资格要求:详见“六、其它补充事宜”三、获取招标文件时间:2021年11月15日 至 2021年11月22日,每天上午8:30至12:00,下午14:30至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:内蒙古存信招标有限责任公司招标二部方式:电子获取售价:¥300.0 元,本公告包含的招标文件售价总和四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间:2021年12月06日 15点00分(北京时间)开标时间:2021年12月06日 15点00分(北京时间)地点:内蒙古存信招标有限责任公司会议室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜内蒙古存信招标有限责任公司受内蒙古大学委托,采用公开招标,采购科研仪器设备采购。欢迎符合资格条件的投标单位前来报名参加。1、项目概述1.1项目名称:内蒙古大学科研仪器设备采购1.2招标编号:NMCX21T-0140-ND2021-321.3招标内容科研级气象站等,包括科研级气象站,土壤水分、温度、电导率测量系统,土壤/植物水势测量系统,便携式土壤甲烷呼吸测量系统,研磨仪,十万分之一天平,具体要求详见招标文件1.4预算金额:437.5万元2、投标单位的资格要求2.1符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条中的规定;2.2投标人所投产品为进口产品的,须提供投标产品制造商针对本项目的产品授权书;2.3投标人所投产品属节能产品政府采购品目清单内的标★产品,须取得国家确定的认证机构出具的、处于有效期之内的节能产品认证证书;2.4本项目不接受联合体投标,单位负责人为同一人或者存在控股、管理关系的不同投标单位,不得参加同一分包的采购活动。3、投标单位报名时需要提供以下材料: 营业执照副本、法定代表人必须提供本人身份证或被授权人必须提供“法人授权书”及本人身份证。投标人须在报名时间内将以上报名资料加盖公章的彩色扫描件发送到指定邮箱(nmcxeb@163.com),并电话联系采购代理机构进行审核。邮件主题为本项目全称+采购编号,邮件正文部分注明投标单位联系人和联系电话;资料不全或不符合要求的均拒绝接受。注:(1)营业执照、组织机构代码证与税务登记证实行“三证合一”的执行《国务院办公厅关于加快推进“三证合一”登记制度改革的意见》(国办发〔2015〕50号)。(2)根据《财政部关于在政府采购活动中查询及使用信用记录有关问题的通知》(财库(2016)125号),投标单位在报名时,通过信用中国网站(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)查询,对列入“失信被执行人”、“重大税收违法案件当事人名单”、“政府采购严重违法失信行为记录名单”及其他不符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定条件的投标单位,拒绝参与采购活动。(3)报名资料审核合格后,投标单位需填写由代理机构提供的电子版《报名供应商登记表》。4、报名及获取采购文件的时间、地点、方式4.1时间:2021年11月15日至2021年11月22日,每个工作日上午8:30—12:00时,下午2:30—5:00时;迟到的报名申请书将被拒绝。4.2地点:内蒙古存信招标有限责任公司招标二部。4.3本次招标文件售价为300元人民币,售后不得退换。5、递交投标文件截止时间、开标时间及地点递交投标文件截止时间:2021年12月6日下午15:00投标地点:内蒙古存信招标有限责任公司会议室 开标时间:2021年12月6日下午15:00开标地点:内蒙古存信招标有限责任公司会议室6、招标公告发布媒体内蒙古大学资产管理处网站(https://zcgl.imu.edu.cn)、中国政府采购网(http://www.ccgp.gov.cn/),其他网站转载无效。7、联系方式采购代理机构名称:内蒙古存信招标有限责任公司地 址:呼和浩特市赛罕区大学东街亚辰商务中心14楼邮政编码:010010联 系 人:何霞 李晓娜联系电话:0471-4675102 账户名称:内蒙古存信招标有限责任公司开 户 行:中国银行呼和浩特市新建东街支行账 号:152448633213 采购单位名称:内蒙古大学地 址:内蒙古呼和浩特赛罕区大学西路235号邮政编码:010010联 系 人:段老师、张老师联系电话:0471-4994859 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:内蒙古大学     地址:内蒙古呼和浩特赛罕区大学西路235号        联系方式:段老师、张老师 0471-4994859      2.采购代理机构信息名 称:内蒙古存信招标有限责任公司            地 址:呼和浩特市赛罕区大学东街亚辰商务中心14楼            联系方式:何霞 李晓娜 0471-4675102            3.项目联系方式项目联系人:何霞 李晓娜电 话:  0471-4675102
  • 中国科大在基于原子器件的精密测量物理方面取得进展
    中国科学技术大学工程科学学院教授盛东与物理学院教授卢征天联合课题组开发了高精度的氙同位素共磁力仪,并利用该原子器件探索超越标准模型的新物理,对核子与中子间的单极-偶极相互作用强度在亚毫米尺度上设定了新的上限。6月10日,相关研究成果以Search for Monopole-Dipole Interactions at the Submillimeter Range with a 129Xe-131Xe-Rb Comagnetometer为题,发表在《物理评论快报》上。   原子共磁力仪是一种既可以用来研究基础物理又具有实际应用价值的原子器件,它通过同时同地测量两种原子的自旋进动信号来消除磁场波动和漂移的影响,从而精确测量器件本身的转动,因而共磁力仪也是一种小型陀螺仪。当转动信号在实验中被置零后,该原子器件即可用来探索单极-偶极相互作用。这种奇异相互作用由诺奖得主维尔切克(Franck Wilczek)提出,它可由一种至今尚未被探测到的“轴子”粒子来传播。  为了实现高精度测量,课题组开发了自主的原子器件制备技术,并对131Xe的进动频谱提出了新的理论分析方法【Phys. Rev. A 102, 043109 (2020)】;同时,发展了极化调制手段来有效抑制极化碱金属原子对核自旋进动的影响。基于这一系列技术,课题组利用积累了两个月的测量数据,在0.11-0.55 mm的作用程范围里(对应的传播子质量范围为0.36-1.80 meV/c2)对核子与中子单极-偶极相互作用强度设置了新的测量上限,特别是在作用程0.24 mm附近,本工作的实验精度比前人结果提高了30倍。  研究工作得到国家自然科学基金和中科院战略性先导科技专项的支持。  论文链接 核子(左)与极化氙原子(右)的单极-偶极相互作用示意图
  • 伟业新品:土壤分析质控样品系列标准物质
    伟业新品:土壤分析质控样品系列标准物质 土壤阳离子交换量是指土壤胶体所能吸附各种阳离子的总量。其数值以每千克土壤中含有各种阳离子的物质的量来表示,即mol/kg。土壤是环境中污染物迁移、转换的重要场所,土壤胶体以其巨大的比表面积和带点性,而使土壤具有吸附性。土壤的吸附性和离子交换性能又使它成为重金属类污染物的主要归属。土壤阳离子交换性能对于研究污染物的坏境行为有重大意义,它能调节土壤溶液的浓度,保证土壤溶液成分的多样性,因而保证了土壤溶液的“生理平衡”,同时还可以保持养分免于被雨水淋失。 阳离子交换是土壤比较重要的性质之一,是土壤本身的特有属性,主要原因就是土壤胶体的负电特性,其电荷分为可变电荷和固定电荷,当ph较低时(到达等电点时),整个性质就会发生变化,阳离子交换,顾名思义,负电荷的土壤胶体表面吸附有一些可交换态的阳离子如k、mg、ca等,当污染物特别是重金属类物质与土壤接触时,由于其于土壤胶体表面基团具有更强的结合能力,从而取代部分正电性基团,但是阳离子交换过程并不稳定,属于静电作用,因此自身并不稳定,如上述内容所说,易受ph影响,低ph条件下容易被淋洗。同时由于其具有很强的水溶性,因此生物有效性较高,容易被动植物吸收而贮藏在体内,是土壤化学反应较为活跃的一部分,受土壤环境影响较大。一、标准物质的制备本标准物质选择经筛查的土壤为基体,经过风干、去杂、研磨、混匀、过筛、灭菌而成。量值核验一致后在洁净干燥的实验室环境下分装。二、标准物质的检测本标准物质定值方法参照NY/T295-1995中性土壤阳离子交换量和交换性盐基的测定、LY/T 1243-1999 森林土壤阳离子交换量的测定,通过使用满足计量学特性要求的计量器具保证其量值溯源性。实验原理:用1mol/L乙酸铵溶液(pH7.0)反复处理土壤,使土壤成为NH+4饱和土。用乙醇洗去多余的乙酸铵后,用水将土壤洗入凯氏瓶中,加固体氧化镁蒸馏。蒸馏出的氨用硼酸溶液吸收,然后用盐酸标准溶液滴定。三、结论通过多次重复性实验的检测,产品的均匀性良好。经12个月长期稳定性研究结果表明有良好的稳定性,研制单位将继续跟踪监测该标准物质的稳定性,有效期内如发现量值变化,将及时通知上级主管部门与用户。四、应用领域本产品通常运用于土壤方面阳离子交换量、交换性盐基指标的检测。作为产品的质控分析样品,也可以用在环境土壤检测。五、注意事项需要注意的是,阴凉密闭及避光条件下保存。使用前应混匀,最小取样量为1.5g,并注意水分的影响。淋洗次数需合理,淋洗次数不够,不能把交换剂全部洗掉,淋洗过头会使易水解的被洗去产生误差,且不能超声提取。
  • 单细胞拉曼结合靶向宏基因组揭示土壤活性抗生素耐药组
    抗生素耐药性(AMR)在人类、环境和动植物间的传播,加剧全球“One Health”的负担。土壤是“One Health”的关键环节之一,所携带的抗生素耐药性可通过食物链等方式转移至人类而带来健康威胁。土壤中栖息着地球上最丰富多样的微生物,其中活性耐药菌在驱动土壤耐药性传播中具有关键作用。然而,由于高达99%的土壤微生物不可培养,针对土壤原位活性耐药菌的探索较少,土壤中抗生素耐药性风险的研究面临挑战,阻碍了AMR环境行为及阻控策略的发展。  虽然分子生物学技术提升了我们对土壤微生物组和抗性组的认识,但基因信息仅反映耐药潜力而非耐药表型,且不能区分胞外、死亡或休眠菌的DNA,因此难以解析具体发挥作用的耐药微生物,影响AMR健康风险的精确评估。基于培养的方法仅能关注少数可培养的指示菌,忽视了土壤中大量未培养菌的贡献。因此,亟需开发合适的技术手段,从表型和基因型两个层面全面解析土壤中重要的活性耐药菌。  中国科学院院士、中科院城市环境研究所研究员朱永官团队在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,发表了题为Active antibiotic resistome in soils unraveled by single-cell isotope probing and targeted metagenomics的论文。该研究通过发展单细胞拉曼-稳定同位素标记和靶向宏基因组联用技术,示踪了土壤原位活性抗生素耐药菌,量化了其表型耐药水平,并结合单细胞靶向分选与测序揭示了土壤高活性耐药菌的抗性组和移动组。朱永官团队长期致力于环境耐药性研究,并在“One Health”的背景下提出监测和防控抗生素耐药风险的方法理论框架。  该研究利用单细胞拉曼-重水同位素标记技术,针对土壤的复杂性以及对抗生素有效性的影响,通过优化抗生素剂量、孵育时间、采谱深度,建立了准确示踪土壤活性耐药菌的单细胞方法与判别标准,利用土壤原位环境的多种已知抗性菌和敏感菌,对方法在不同土壤和不同机制抗生素的普适性和准确性进行交互验证,将方法从简单的临床耐药菌的研究拓展至包含大量未培养菌的复杂土壤环境。  利用该方法,研究在单细胞水平和表型层面克服培养限制,直接示踪和定量了土壤原位活性耐药菌的丰度和活性水平,揭示了人类活动(如农业耕种和污染排放)显著增加土壤的表型耐药水平。由于高代谢活性耐药菌对AMR环境传播的重要作用,研究进一步提出将表型耐药水平作为环境AMR风险评价的新指标,改进了长期以来AMR风险评价仅有基因信息而无耐药表型信息的境况。  该研究针对拉曼技术识别具有潜在健康风险的高度活跃土壤耐药菌,利用单细胞分选与靶向宏基因组测序技术,鉴定出多数高表型耐药菌属于之前难以研究的未培养菌以及一株新型的抗生素抗性病原菌,证明了土壤未培养菌是AMR的重要宿主。科研团队在单细胞水平破译了活性耐药菌携带的抗性基因、毒力因子、可移动遗传元件(包括质粒、插入序列和前噬菌体)。该工作将多种抗生素耐药表型和多种基因型关联,为剖析环境中大量未培养耐药菌提供了崭新的方法。  该工作发展的单细胞拉曼结合靶向宏基因组的方法,为复杂环境耐药研究提供了新手段,深化了科学家对土壤活性抗生素耐药性的认知。该方法可广泛用于其他生态系统,并对在“One Health”框架下推进环境耐药性的风险评估与制定防控策略具有重要价值。研究工作得到国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、创新研究群体项目、面上项目,以及中科院基础前沿科学研究计划“从0到1”原始创新项目的支持。
  • 何念鹏、潘俊等研究人员揭示森林-农田长期转化对土壤微生物呼吸温度敏感性及空间变异的影响
    2018年,由北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,一经推出便得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案,为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件,让科研可以更广、更深层次地开展。目前以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达27篇。 今天与大家分享的是何念鹏、潘俊等研究人员在森林-农田长期转化对土壤微生物呼吸温度敏感性及空间变异的影响方面取得的进展。在该项研究中,研究团队利用PRI-8800测定土壤样品的Rs和Q10,为研究结果提供了有力的数据支撑。 土壤是陆地生态系统中最大的碳库,所含碳量相当于大气和植被的总和。土壤微生物呼吸(Rs)是重要的碳循环过程,控制着陆地生态系统向大气的碳释放。此外,全球变暖会加速土壤中碳的分解,增加大气二氧化碳(CO2)浓度,从而导致土壤碳循环与气候变暖之间的正反馈。这种反馈的方向和强度在很大程度上取决于Rs的温度敏感性(Temperature sensitivity, Q10)。 土地利用变化是当前生物圈碳循环的主要人为驱动因素之一(也是全球变化的重要组成要素),土地利用变化将促进/抑制土壤碳释放到大气中,被认为是仅次于化石燃烧的第二大人为碳源,累计约占人为二氧化碳排放量的12.5%。由于人口的增长和对农产品需求的增加,全球范围内大量森林生态系统已被转化为农业生态系统。这些与农业相关的森林砍伐,不仅会导致生物多样性丧失,改变土壤碳循环过程,还可能削弱生态系统应对气候变化的能力。由于土壤微生物呼吸对温度变化的响应异常敏感,土壤Q10对土地利用变化的潜在响应(提升或压制),可能会对未来气候产生重大影响。因此,为了提高人们关于土地利用变化对土壤碳循环的影响及其对气候变化反馈的认识,确定Q10对土地利用变化响应的生物地理格局及其调控因素至关重要(图1)。图1 不同区域森林转变为农田对土壤微生物呼吸温度敏感性(Q10)潜在影响 为了更好地阐明土地利用变化对土壤Q10的影响及其空间变异机制,研究人员收集了中国东部从热带到温带的19个“森林转变为农田”配对地块的土壤样品,采用由普瑞亿科研发的PRI-8800全自动变温土壤培养温室气体分析系统,在5~30 °C进行室内培养,并测量Rs和计算了Q10,此数据的获取为该项研究提供了有力的数据支撑。 图 2 中国东部土壤微生物呼吸Q10的空间变异模式 研究结果表明: 森林土壤Q10的纬度模式主要受到气候因素的驱动。类似的,农田土壤Q10随纬度而升高,气候因素、pH、粘粒和SOC共同调节了耕地土壤Q10的空间变化(图2)。总体而言,森林和耕地之间的Q10值随着纬度的增加趋于一致;DQ10从热带地区(9.23~3.58%)到亚热带地区(0.58~1.93%)和温带地区(–0.97~1.11%)显著下降。DQ10的空间变化受到气候因子、DpH、DMBC及其相互作用的影响。此外,研究还发现森林转变为农田土壤Q10呈现了明显的阈值现象(约1.5),受到pH和MBC的共同调控(图3)。图3 长期的森林转化为农田导致Q10出现不同方向的偏离(阈值约1.5) 预计全球气温升高2.0 °C的情景下,与生物地理可变的Q10相比,使用固定的Q10平均值将导致土壤CO2排放量估算产生偏差:森林为–0.93%~3.66%,农田为–0.71%~2.05%,森林-农田转换的偏差范围为–5.97~2.14%(表1)。表1 中国东部不同生物群落在2.0°C升温情景下表土(0-20 cm)CO2排放预测 总的来说,相关研究结果凸显了与长期土地利用变化相关的生物地理变化对土壤微生物呼吸温度响应的潜在影响,并强调了将长期土地利用对土壤温度敏感性的影响纳入陆地碳循环模型以改进未来碳-气候反馈预测的重要性。 研究论文近期在线发表于土壤学著名期刊《Soil Biology and Biochemistry》。第一作者为北京林业大学博士研究生潘俊、通讯作者为东北林业大学何念鹏教授和北京林业大学的孙建新教授;其他重要的合作作者还包括密歇根州立大学刘远博士、中央民族大学李超博士、中国科学院地理资源所李明旭博士和徐丽博士。该研究受到国家自然科学基金项目(32171544,42141004, 31988102)、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划(YSBR-037)等资助。原文链接:Pan J, He NP, Li C, Li MX, Xu L, Osbert Sun JX. 2024. The influence of forest-to-cropland conversion on temperature sensitivity of soil microbial respiration across tropical to temperate zones. Soil Biology and Biochemistry, doi:10.1016/j. soilbio.2024.109322. 截至目前,以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达26篇,分别发表在10余种影响因子较高的国际期刊上——数据来源:https://sci.justscience.cn/ 很荣幸PRI-8800可以为这些高质量学术研究贡献一份力量,感谢各位老师对普瑞亿科产品的支持和信任。即日起,如果您成功发表文章,并且在研究过程中使用了普瑞亿科的国产仪器设备,请与我们公司联络,我们为您准备了一份小礼物,以感谢您对国产设备以及普瑞亿科的信任和支持! 为响应国家“双碳”目标,针对国内“双碳”行动有效性评估,普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势,模式的培养与测试过程非常简单高效,这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究,可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出,为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。 土壤有机质分解速率(R)对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数(Q10)可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃,R所增加的倍数;Q10值越大,表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性,也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应,在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数,因此其研究意义重大。 以往Q10研究通过选取较少的温度梯度(3-5个点)进行测量,从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究(2017)指出,最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具,不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应,也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究,提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。可设定恒温或变温培养模式;温度控制波动优于±0.05℃;平均升降温速率不小于1°C/min;307 mL样品瓶,25位样品盘;一体化设计,内置CO2 H2O模块;可外接高精度浓度或同位素分析仪。 为了更好地助力科学研究,拓展设备应用场景,普瑞亿科重磅推出「加强版」PRI-8800——PRI-8800 Plus全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统。 1)原状土冻融过程模拟:气候变化改变了土壤干湿循环和冻融循环的频率和强度。这些波动影响了土壤微生物活动的关键驱动力,即土壤水分利用率。虽然这些波动使土壤微生物结构有少许改变,但一种气候波动的影响(例如干湿交替)是否影响了对另一种气候(例如冻融交替)的反应,其温室气体排放是如何响应的?通过PRI-8800 Plus 的冻融模拟,我们可以找出清晰答案。 2)湿地淹水深度模拟:在全球尺度上湿地甲烷(CH4)排放的温度敏感性大小主要取决于水位变化,而二氧化碳(CO2)排放的温度敏感性不受水位影响。复杂多样的湿地生态系统不同水位的变化及不同温度的变化如何影响和调控着湿地温室气体的排放?我们该如何量化不同水位的变化及不同温度的变化下湿地的温室气体排放?借助PRI-8800 Plus,通过淹水深度和温度变化的组合测试,可以查出真相。 3)温度依赖性的研究:既然温度的变化会极大影响土壤呼吸,基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议,将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法,该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题,更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量,仅仅需要在PRI-8800 Plus程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量,这将极大提高科学家的工作效率。 除了上述变温应用案例外,科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养,通过PRI-8800 Plus的“傻瓜式”操作测量,将极大减少科学家实验实施的周期和工作量,并提高了工作效率。 PRI-8800 Plus除了具有上述变温培养的特色,还可以进行恒温培养,抑或是恒温/变温交替培养,这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。 4)水分依赖性的研究:多数研究表明,在温度恒定的情况下,Q10很容易受土壤含水量的影响,表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800 Plus可以通过手动调整土壤含水量的做法,并在PRI-8800 Plus快速连续测量模式下,实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量,而PRI-8800 Plus的逻辑设计,为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。 5)底物依赖性的研究:底物物质量与Q10密切相关,这里的底物包含不限于自然态的土壤,如含碳量,含氮量,易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等;也可能包含了某些外源底物,如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量,能加速某些研究进程并获得可靠结果,如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。 6)生物依赖性的研究:土壤呼吸包含土壤微生物呼吸(90%)和土壤动物呼吸(1-10%),土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加,或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。1.Li C, Xiao C, Li M, et al. The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands[J]. Geoderma, 2023, 432: 116385.2.Ma X, Jiang S, Zhang Z, et al. Long‐term collar deployment leads to bias in soil respiration measurements[J]. Methods in Ecology and Evolution, 2023, 14(3): 981-990.3.He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2023, 29(4): 1178-1187.4.Mao X, Zheng J, Yu W, et al. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 172: 108743.5.Pan J, He N, Liu Y, et al. Growing season average temperature range is the optimal choice for Q10 incubation experiments of SOM decomposition[J]. Ecological Indicators, 2022, 145: 109749.6.Li C, Xiao C, Guenet B, et al. Short-term effects of labile organic C addition on soil microbial response to temperature in a temperate steppe[J]. Soil Biologyand Biochemistry, 2022, 167: 108589.7.Jiang ZX, Bian HF, Xu L, He NP. 2021. Pulse effect of precipitation: spatial patterns and mechanisms of soil carbon emissions. Frontiers in Ecology and Evolution, 9: 673310.8.Liu Y, Xu L, Zheng S, Chen Z, Cao YQ, Wen XF, He NP. 2021. Temperature sensitivity of soil microbial respiration in soils with lower substrate availability is enhanced more by labile carbon input. Soil Biology and Biochemistry, 154: 108148.9.Bian HF, Zheng S, Liu Y, Xu L, Chen Z, He NP. 2020. Changes in soil organic matter decomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forest swamps. Catena, 194: 104684.10.Xu M, Wu SS, Jiang ZX, Xu L, Li MX, Bian HF, He NP. 2020. Effect of pulse precipitation on soil CO2 release in different grassland types on the Tibetan Plateau. European Journal of Soil Biology, 101: 103250.11.Liu Y, He NP, Xu L, Tian J, Gao Y, Zheng S, Wang Q, Wen XF, Xu XL, Yakov K. 2019. A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition. Soil Biology & Biochemistry, 138, 107596.12.Yingqiu C, Zhen Z, Li X, et al. Temperature Affects new Carbon Input Utilization By Soil Microbes: Evidence Based on a Rapid δ13C Measurement Technology[J]. Journal of Resources and Ecology, 2019, 10(2): 202-212.13.Cao Y, Xu L, Zhang Z, et al. Soil microbial metabolic quotient in inner mongolian grasslands: Patterns and influence factors[J]. Chinese Geographical Science, 2019, 29: 1001-1010.14.Liu Y, He NP, Wen XF, Xu L, Sun XM, Yu GR, Liang LY, Schipper LA. 2018. The optimum temperature of soil microbial respi
  • 福建师范大学黄锦学、刘源豪等研究人员揭示外源碳输入对常绿阔叶林土壤碳排放的影响
    2018年,由北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,一经推出便得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案,为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件,让科研可以更广、更深层次地开展。目前以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达25篇。 今天与大家分享的是福建师范大学黄锦学、刘源豪等研究人员在研究外源碳输入对常绿阔叶林土壤碳排放影响方面取得的进展,在该项研究中,研究团队利用PRI-8800测定土壤CO2排放速率,为研究结果提供了有力的数据支撑。 土壤是陆地生态系统中最大的碳库,其碳储量约占陆地生态系统碳储量的60%,其微小变化对大气中的CO2浓度影响较大。土壤微生物呼吸是陆地生态系统向大气释放CO2的主要途径,对维持土壤碳库平衡起着重要作用。气候变暖将提高植物净初级生产力,从而提高凋落物和根系分泌物的输入量,导致外源葡萄糖输入增加,进而改变土壤碳循环过程。土壤微生物呼吸是土壤微生物为获取化学能量和营养物质,分解土壤有机碳并释放CO2的过程,其速率不仅受土壤pH值和碳、氮含量等因素的影响,而且受葡萄糖输入的显著影响。 目前对葡萄糖输入后土壤CO2排放动态特征的研究多集中在长期(60d以上)观察,对于短期内的变化研究较为缺乏。多数研究对于土壤CO2排放的动态观测时间间隔较大。因此,探究短期内不同葡萄糖输入量对土壤CO2排放的影响及其动态变化特征,对预测外源碳输入对土壤碳动态的影响具有重要意义。图1 不同浓度葡萄糖输入对土壤CO2排放速率和土壤CO2累积排放量的影响注:图中不同小写字母表示不同处理间差异显著(P3处理)进行室内培养试验,测定不同浓度葡萄糖输入下不同时间的土壤CO2排放。 在室内培养试验过程中,研究团队采用由普瑞亿科研发的PRI-8800全自动变温土壤培养温室气体分析系统测定土壤CO2排放速率,采样时间间隔为1h,室内培养试验结束共计获得1232条土壤CO2排放速率数据,为该项研究提供了有力的数据支撑。图2 预培养期间土壤CO2排放速率和土壤CO2累积排放量图3 葡萄糖输入后土壤CO2排放速率和土壤CO2累积排放量的动态特征注:*表示培养28h前后的土壤CO2排放速率、土壤CO2累积排放量差异显著(P3处理的土壤C/N、DOC变化量较CK显著增大(P 截至目前,以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达25篇,分别发表在10余种影响因子较高的国际期刊上——数据来源:https://sci.justscience.cn/ 很荣幸PRI-8800可以为这些高质量学术研究贡献一份力量,感谢各位老师对普瑞亿科产品的支持和信任。如果您成功发表文章,并且在研究过程中使用了普瑞亿科的国产仪器设备,请与我们公司联络,我们为您准备了一份小礼物,以感谢您对国产设备以及普瑞亿科的信任和支持! 为响应国家“双碳”目标,针对国内“双碳”行动有效性评估,普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势,模式的培养与测试过程非常简单高效,这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究,可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出,为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。 土壤有机质分解速率(R)对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数(Q10)可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃,R所增加的倍数;Q10值越大,表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性,也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应,在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数,因此其研究意义重大。 以往Q10研究通过选取较少的温度梯度(3-5个点)进行测量,从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究(2017)指出,最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具,不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应,也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究,提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。可设定恒温或变温培养模式;温度控制波动优于±0.05℃;平均升降温速率不小于1°C/min;150ml样品瓶,25位样品盘;大气本底缓冲气或钢瓶气清洗气路;一体化设计,内置CO2 H2O模块;可外接高精度浓度或同位素分析仪。 为了更好地助力科学研究,拓展设备应用场景,普瑞亿科重磅推出「加强版」PRI-8800——PRI-8800 Plus全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统。 1)原状土冻融过程模拟:气候变化改变了土壤干湿循环和冻融循环的频率和强度。这些波动影响了土壤微生物活动的关键驱动力,即土壤水分利用率。虽然这些波动使土壤微生物结构有少许改变,但一种气候波动的影响(例如干湿交替)是否影响了对另一种气候(例如冻融交替)的反应,其温室气体排放是如何响应的?通过PRI-8800 Plus 的冻融模拟,我们可以找出清晰答案。 2)湿地淹水深度模拟:在全球尺度上湿地甲烷(CH4)排放的温度敏感性大小主要取决于水位变化,而二氧化碳(CO2)排放的温度敏感性不受水位影响。复杂多样的湿地生态系统不同水位的变化及不同温度的变化如何影响和调控着湿地温室气体的排放?我们该如何量化不同水位的变化及不同温度的变化下湿地的温室气体排放?借助PRI-8800 Plus,通过淹水深度和温度变化的组合测试,可以查出真相。 3)温度依赖性的研究:既然温度的变化会极大影响土壤呼吸,基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议,将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法,该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题,更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量,仅仅需要在PRI-8800 Plus程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量,这将极大提高科学家的工作效率。 除了上述变温应用案例外,科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养,通过PRI-8800 Plus的“傻瓜式”操作测量,将极大减少科学家实验实施的周期和工作量,并提高了工作效率。 PRI-8800 Plus除了具有上述变温培养的特色,还可以进行恒温培养,抑或是恒温/变温交替培养,这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。 4)水分依赖性的研究:多数研究表明,在温度恒定的情况下,Q10很容易受土壤含水量的影响,表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800 Plus可以通过手动调整土壤含水量的做法,并在PRI-8800 Plus快速连续测量模式下,实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量,而PRI-8800 Plus的逻辑设计,为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。 5)底物依赖性的研究:底物物质量与Q10密切相关,这里的底物包含不限于自然态的土壤,如含碳量,含氮量,易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等;也可能包含了某些外源底物,如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量,能加速某些研究进程并获得可靠结果,如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。 6)生物依赖性的研究:土壤呼吸包含土壤微生物呼吸(90%)和土壤动物呼吸(1-10%),土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加,或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。1.Li C, Xiao C, Li M, et al.The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands[J]. Geoderma, 2023, 432: 116385.2.Ma X, Jiang S, Zhang Z, et al. Long‐term collar deployment leads to bias in soil respiration measurements[J]. Methods in Ecology and Evolution, 2023, 14(3): 981-990.3.He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2023, 29(4): 1178-1187.4.Mao X, Zheng J, Yu W, et al. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 172: 108743.5.Pan J, He N, Liu Y, et al. Growing season average temperature range is the optimal choice for Q10 incubation experimentsof SOM decomposition[J]. Ecological Indicators, 2022, 145: 109749.6.Li C, Xiao C, Guenet B, et al. Short-term effects of labile organic C addition on soil microbial response to temperature in a temperate steppe[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 167: 108589.7.Jiang ZX, Bian HF, Xu L, He NP. 2021. Pulse effect of precipitation: spatial patterns and mechanisms of soil carbon emissions. Frontiers in Ecology and Evolution, 9: 673310.8.Liu Y, Xu L, Zheng S, Chen Z, Cao YQ, Wen XF, He NP. 2021. Temperature sensitivity of soil microbial respiration in soils with lower substrate availability is enhanced more by labile carbon input. Soil Biology and Biochemistry, 154: 108148.9.Bian HF, Zheng S, Liu Y, Xu L, Chen Z, He NP. 2020. Changes in soil organic matter decomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forest swamps. Catena, 194: 104684.10.Xu M, Wu SS,Jiang ZX, Xu L, Li MX, Bian HF, He NP. 2020. Effect of pulse precipitation on soil CO2 release in different grassland types on the Tibetan Plateau. European Journal of Soil Biology, 101: 103250.11.Liu Y, He NP, Xu L, Tian J, GaoY, Zheng S, Wang Q, Wen XF, Xu XL, Yakov K. 2019. A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition. Soil Biology & Biochemistry, 138, 107596.12.Yingqiu C, Zhen Z, Li X, et al. Temperature Affects new Carbon Input Utilization By Soil Microbes: Evidence Based on a Rapid δ13C Measurement Technology[J]. Journal of Resources and Ecology, 2019, 10(2): 202-212.13.Cao Y, Xu L, Zhang Z, et al. Soil microbial metabolic quotient in inner mongolian grasslands: Patterns and influence factors[J]. Chinese Geographical Science, 2019, 29: 1001-1010.14.Liu Y, He NP, Wen XF, Xu L, Sun XM, Yu GR, Liang LY, Schipper LA. 2018. The optimumtemperature of soil microbial respiration: Patterns and controls. Soil Biology and Biochemistry, 121: 35-42.15.Liu Y, Wen XF, Zhang YH, Tian J, Gao Y, Ostle NJ, Niu SL, Chen SP, Sun XM, He NP. 2018.Widespread asymmetric response of soil heterotrophic respiration to warming and cooling. Science of Total Environment, 635: 423-431.16.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Important interaction of chemicals, microbial biomass and dissolved substrates in the diel hysteresis loop of soil heterotrophic respiration. Plant and Soil, 428: 279-290.17.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Microbial properties regulate spatial variation in the differences in heterotrophic respiration and its temperature sensitivity between primary and secondary forests from tropical to cold-temperate zones. Agriculture and Forest Meteorology, 262, 81-88.18.He N P, Liu Y, Xu L, Wen X F, Yu G R, Sun X M. Temperature sensitivity of soil organic matter decomposition:New insights into models of incubation and measurement. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(11): 4045-4051.19.Li J, He NP, Xu L, Chai H, Liu Y, Wang DL, Wang L, Wei XH, Xue JY, Wen XF, Sun XM. 2017. Asymmetric responses of soil heterotrophic respiration to rising and decreasing temperatures. Soil Biology & Biochemistry, 106: 18-27.20.Liu Y, He NP, Xu L, Niu SL, Yu GR,Sun XM, Wen XF. 2017. Regional variation in the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition in China’s forests and grasslands. Global Change Biology, 23: 3393-3402.21.Wang Q, He NP*, Liu Y, Li ML, Xu L. 2016. Strong pulse effects of precipitation event on soil microbial respiration in temperate forests. Geoderma, 275: 67-73.22.Wang Q, He NP, Yu GR, Gao Y, Wen XF, Wang RF, Koerner SE, Yu Q*. 2016. Soil microbial respiration rate and temperature sensitivity along a north-south forest transect in eastern China: Patterns and influencing fa
  • 2015-09:9月光合作用、土壤碳通量测量与实践系列讲座今圆满落幕
    2015年9月17-18日和21-22日,由北京力高泰科技有限公司(即基因有限公司农业环境科学部)主办的“光合作用、土壤碳通量测量与实践系列讲座”分别在东北林业大学和中科院成都生物所成功举办。 此次培训班全程由美国LI-COR公司的科学与技术支持部经理Shannon Loriaux女士与应用科学家Lingling Yuan博士主讲,主要围绕LI-6400XT光合仪的基本使用与应用展开,涵盖了仪器的基本原理,使用方法,注意事项以及日常维护等方面。LI-COR公司2位专家还补充讲解了LI-6400XT光合仪荧光理论与实践,LAI-2200C冠层分析仪的测量原理与基本测量,并对具体实验数据进行了针对性的指导与分析。 与会师生将自己的仪器以及平时实验中遇到的问题带到培训班上,北京力高泰科技有限公司的技术工程师们对部分仪器出现的小故障进行了排查与处理,并指导大家进行日常检查、光路清洁以及气路堵塞处理。大家积极动手,取得了很好的效果;对于实验中遇到的问题,LI-COR专家及公司工程师分别一一耐心解答,给出了合理的建议与意见,得到了各位师生的肯定与认可。 北京力高泰科技有限公司将继续秉承“让专才为专家服务”的宗旨,为大家做好服务工作,帮助大家在科研中获得更为可靠的测量结果。【哈尔滨站培训班掠影】【成都站培训班掠影】
  • 中科大盛东教授与卢征天教授团队在基于原子器件的精密测量物理上取得进展
    中国科学技术大学工程科学学院盛东教授与物理学院卢征天教授联合课题组开发了高精度的氙同位素共磁力仪,并利用该原子器件探索超越标准模型的新物理,对核子与中子间的单极-偶极相互作用强度在亚毫米尺度上设定了新的上限。相关成果以“Search for Monopole-Dipole Interactions at the Submillimeter Range with a 129Xe-131Xe-Rb Comagnetometer”为题于6月10日发表在《物理评论快报》[Phys. Rev. Lett. 128, 231803 (2022)]上。原子共磁力仪是一种既可以用来研究基础物理又具有实际应用价值的原子器件,它通过同时同地测量两种原子的自旋进动信号来消除磁场波动和漂移的影响,从而精确测量器件本身的转动,所以共磁力仪也是一种小型陀螺仪。当转动信号在实验中被置零后,该原子器件即可用来探索单极-偶极相互作用。这种奇异相互作用是由诺奖得主维尔切克(Franck Wilczek)提出的,它可由一种至今尚未被探测到的“轴子”粒子来传播。为了实现高精度测量,课题组开发了自主的原子器件制备技术,并对131Xe的进动频谱提出了新的理论分析方法[Phys. Rev. A 102, 043109 (2020)];同时也发展了极化调制手段来有效抑制极化碱金属原子对核自旋进动的影响。基于这一系列技术,课题组利用积累了两个月的测量数据,在0.11 - 0.55 mm 的作用程范围里(对应的传播子质量范围为0.36 -1.80 meV/c2)对核子与中子单极-偶极相互作用强度设置了新的测量上限,特别是在作用程0.24 mm 附近,本项工作的实验精度比前人结果提高了30 倍。图1核子(左)与极化氙原子(右)的单极-偶极相互作用示意图。物理学院博士生丰宇焜为论文第一作者,盛东和卢征天是共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金委和中科院先导项目的资助。论文链接:https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.128.231803
  • 2100 | 不同土壤水分条件下土壤水与植物茎木质部水的同位素偏差研究
    【摘要】土壤含水量的时空异质性影响着土壤水和植物茎木质部水的同位素组成。然而,土壤水分条件对广泛报道的土壤水-植物茎木质部水同位素偏差的影响尚缺乏系统地评估。为此,本研究连续两年在两个土壤水分条件不同的样地测定了柠条茎木质部水和土壤水的δ2H和δ18O值(利用全自动真空冷凝抽提系统LI-2100,北京理加联合科技有限公司)提取土壤和植物茎木质部中的水分,然后进行同位素测量)。结果表明,在较湿润的样地1,茎木质部水与土壤水在两年中都表现出明显的同位素偏差(两者的重叠率式中,下标“s”代表柠条茎木质部样本,abw和bsw分别是2018-2019年每个月份土壤水线的斜率和截距。(4) 重叠面积法评估植物-土壤水同位素偏差利用R软件中的SIBER(Stable Isotope Bayesian Ellipses)模型计算了植物茎木质部水和土壤水的重叠面积,最后给出两者的重叠面积与茎木质部水面积的比值(%)。较高的比值意味着植物茎木质部水与土壤水同位素重合度高。【结果】图1 研究期间植物水和土壤水δ18O和δ2H值的标准椭圆(95% 置信区间)。图2 样地1-2土壤水-茎木质部水分lc-excess差值(Δlc-excess)及茎水SW-excess值。图3 不同吸力下土壤水分类型示意图及样地1-2水分特征曲线。图4 植物水和不同移动性的土壤水δ18O和δ2H值的标准椭圆(95% 置信区间)。图5 土壤含水量与(a)Δlc-excess和(b)SW-excess的关系。【结论】植物茎木质部水-土壤水同位素偏差是一个复杂的问题,涉及水分提取方法、植物生理和土壤水分动态等多个方面。前人的研究已经为植物茎水同位素异质性、水分提取方法和同位素分馏如何影响同位素偏差提供了令人信服的证据,但这些影响因素均不能为本研究结果提供合理的解释。本研究在两个土壤水分条件不同的采样点,连续两年对灌木种柠条茎木质部水和土壤水进行取样。结果发现湿润样地(样地1)在丰水年或干旱年以及干旱样地(样地2)在丰水年均发生了茎水-土壤水同位素偏差,而样地2在干旱年份,柠条茎木质部水与土壤水在δ2H-δ18O双同位素空间上高度重合。此外,样地1茎木质部水与土壤束缚水同位素趋于一致,进一步支持“两个水世界”假说。样地2土壤含水量与Δlc-excess呈正相关,与SW-excess呈负相关。这些研究结果表明,土壤水-植物茎木质部水同位素偏差极有可能与土壤含水量驱动的土壤水同位素异质性密切相关。该研究也提出了一些需要解决的问题。该试验是在自然条件下进行的,目前的数据限制了我们进一步明晰水分提取技术和植物茎水同位素异质性是否会对同位素偏差产生影响。尽管这些解释并不能完全适用于本研究,但仍然不能排除这些因素对本研究的潜在影响,有必要在未来研究中全面地加以考虑。无论如何,我们的研究有助于更深入地了解植物在不同水分条件下如何利用水分,并有助于预测它们对水文气候变化的响应。
  • 土壤养分检测仪检测结果准确
    随着工业化和农业现代化的快速发展,土壤污染和退化问题日益严重,对土壤成分进行准确、快速的检测变得至关重要。土壤养分检测仪器作为一种高效、便捷的检测工具,正广泛应用。 土壤养分检测仪报价参考→https://www.instrument.com.cn/show/C456787.html  一、土壤养分检测仪的工作原理:  土壤养分快速检测仪通常采用电化学法、光谱法或色度法等原理进行工作。这些方法通过测量土壤样品中与养分含量相关的物理或化学性质,如电导率、吸光度等,从而间接推算出土壤中各类养分的含量。例如,电化学法通过测量土壤中的离子浓度来推算氮、磷、钾等元素的含量;光谱法则是利用不同元素对光的吸收特性,通过测量特定波长的光线在土壤中的吸收程度来推算养分含量。  二、土壤养分检测仪器的优势:  操作简便:该仪器通常配备用户友好的操作界面和智能化的操作系统,使得操作人员无需复杂培训即可轻松上手。  多元素检测:土壤养分快速检测仪能够同时检测多种元素,如氮、磷、钾、有机质等,全面揭示土壤养分状况。  快速准确:土壤养分快速检测仪能够在短时间内完成大量土壤样品的检测,且结果准确度高,为农业生产提供了及时可靠的数据支持。  环保节能:与传统的化学分析方法相比,土壤养分快速检测仪具有更低的能耗和环境污染,符合现代农业生产对环保的要求。  三、土壤养分检测仪在农业生产中的作用:  指导施肥:通过快速检测土壤养分含量,农民可以了解土壤的肥力状况,从而科学合理地制定施肥方案,提高肥料利用率,减少浪费和环境污染。  调整种植结构:根据不同地块土壤养分的差异,农民可以调整种植结构,选择适合当地土壤条件的作物品种,提高农业生产效益。  监测土壤质量:长期监测土壤养分含量,可以及时发现土壤退化、污染等问题,为土壤修复和改良提供科学依据。  四、土壤养分检测仪器的应用领域:  1、农业领域  在农业领域,土壤养分检测仪器发挥着至关重要的作用。通过对土壤中的养分、pH值、有机质等关键成分进行分析,农民可以了解土壤的肥力状况和适宜种植的作物类型,从而制定科学的施肥计划和种植策略。这不仅能够提高农作物的产量和品质,还能减少化肥和农药的过量使用,保护生态环境。  2、环境保护领域  环境保护领域是土壤养分快速检测仪器的另一个重要应用领域。通过检测土壤中的重金属、有机物等污染物含量,可以评估土壤污染程度和风险等级,为制定环境保护措施提供科学依据。此外,土壤成分检测仪器还可以用于监测土壤修复工程的效果,确保修复后的土壤符合环境保护标准。  3、地质勘探领域  在地质勘探领域,土壤养分检测仪器同样具有广泛的应用。通过对不同地区的土壤成分进行分析,可以了解地质构造、矿产资源分布和地下水资源状况等信息。这些信息对于地质研究和资源开发具有重要意义,有助于推动地质科学和经济的发展。  4、城市规划与建设领域  在城市规划与建设领域,土壤养分快速检测仪器也发挥着不可或缺的作用。在城市规划和建设中,需要对土壤进行详细的调查和分析,以确保建筑基础的安全和稳定性。土壤检测仪器可以快速、准确地提供土壤的物理和化学性质数据,为城市规划和建设提供有力支持。  五、土壤养分检测仪配置清单:仪器箱药品箱序号名称数量序号名称数量1主仪器(内置打印机)1台1土壤养分试剂 (氮、磷、钾、有机质)1套2PH笔1支2三角瓶100ml2个3盐分笔1支3容量瓶100ml1个4刻度移液管1ml1支4洗瓶1个5刻度移液管2ml1支5角勺(大中小)1套6刻度移液管5ml1支6定性滤纸2盒7刻度移液管10ml1支7吸球1个8电子天平(0.01g)1台8铝盒1个9电源线1根9塑料量筒50ml1个10说明书、合格证1套1010cm试管(1.5)30个11离心管架1个12比色皿(10个/套)1套   土壤养分检测仪作为现代农业生产中的重要工具,其快速准确、操作简便、多元素检测等优势为农业生产提供了有力的支持。随着科技的不断进步和应用领域的拓展,土壤养分快速检测仪将在未来发挥更加重要的作用,助力农业生产实现绿色、高效、可持续发展。
  • 文献上新!PRI-8800助力土壤有机碳分解对温度变化响应的研究
    土壤有机碳是指土壤中各种正价态的含碳有机化合物,是土壤极其重要的组成部分,对地球碳循环有巨大的影响,既是温室气体“源”,也是其重要的“汇”。由于土壤有机碳的组成成分和结构十分复杂,加之受到环境与测量技术的限制,目前对其分解特征和循环转化尚未得到充分的认识。 2018年,由北京普瑞亿科科技有限公司与中国科学院地理科学与资源研究所联合研发的PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统,一经推出便得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案,为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件,让科研可以更广、更深层次地开展,相关文章发表已达17篇。 今天与大家分享的文章是罗忠奎课题组关于揭示剖面土壤有机碳分解对温度变化的响应特征及其控制因子的研究。 在该项研究中,针对土壤培养和Q10估算,采用PRI-8800作为关键设备之一,该成果发表于《Soil Biology and Biochemistry》,我们一起学习一下吧! 在气候变暖的背景下,土壤有机碳分解温度敏感性(Q10)的研究主要集中在表层土壤,而深层土壤有机碳分解特征及其控制因子还未得到充分的认识,这将会明显增加陆地生态系统土壤碳库—气候反馈的强度和方向预测的不确定性。 针对上述问题,浙江大学环境与资源学院遥感所罗忠奎研究员课题组在中国西藏东南部,采集沿着海拔区间约2500米(约2100米至约4600米)的样带(从常绿阔叶林到高寒草甸)10个地点、5个连续土层深度(0-10、10-20、20-30、30-50和50-100 cm)土壤样品,结合13C-NMR和物理化学分组技术表征了有机碳的化学分子结构和物理化学稳定性,并对剖面土壤进行培养(128天),评估了土壤有机碳分解的温度敏感性及其主要影响因子。图1.不同海拔和土层间Q10值的分布,Q10-cum,基于128天累积培养呼吸计算;Q10-q,基于累积消耗碳组分0-0.1%、0.2-0.3%、0.4-0.5%计算;Q10-k基于模型模拟快库、慢库、惰库计算。表1.海拔和土层对不同Q10的影响 研究结果发现不同海拔和不同土层土壤有机碳的化学稳定性和物理化学稳定性都存在显著差异。高海拔地区(海拔3600米以上的冷杉林和高山草甸)土壤有机碳的化学抗性高于低海拔地区。土壤有机碳分解的Q10受土壤深度和海拔高度的显著影响。而深度对Q10的影响远小于海拔梯度对Q10的影响。高海拔地区土壤有机碳矿化的温度敏感性高于低海拔地区。图2.随机森林模型明确气候因素、土壤理化性质、化学组分和物理保护对Q10-q的影响 土壤有机碳的化学性质在土壤有机碳矿化温度敏感性的变异中起主要解释作用,其中有机碳疏水性、累积矿化碳组分和烷基碳/氧烷基碳比率为重要性前三的土壤有机碳化学性质;土壤有机碳物理保护作用次之。图3.气候、土壤理化性质、化学组分和物理保护对Q10的影响 有机碳的化学组成及其对分解的物理化学保护对Q10值的解释方差贡献了80%。路径分析表明,气候通过调控土壤有机碳的化学组成及其物理化学稳定性间接影响Q10。基于数据约束的碳模型进一步揭示,快速、缓慢和被动碳库的Q10表现出显著差异,这是由于其分解过程中化学组成参与和物理化学保护的不同造成。 研究成果以“Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile”为题,于2022年6月2日在线发表于土壤学科领域著名期刊Soil Biology and Biochemistry(5年影响因子8.312)。浙江大学环境与资源学院助理研究员毛霞丽为第一作者,博士研究生郑金阳成为共同第一作者,浙江大学环资与资源学院研究员罗忠奎为通讯作者。该项目得到国家自然科学基金项目(41930754、32171639),国家重点研发政府间国际科技创新合作项目(2021YFE0114500),中央高校基础研究基金(226-2022-00084)。相关论文信息:Mao X1, Zheng J1, Yu W, Guo X, Xu K, Zhao R, Xiao L, Wang M, Jiang Y, Zhang S, Luo L, Chang J, Shi Z, Luo Z* 2022. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile. Soil Biology and Biochemistry 172, 108743.全文链接:https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2022.108743UPGRADED!为了更好地助力土壤研究服务国家“双碳”目标普瑞亿科从未停止创新的脚步历时一年的研究与探索2022年全新升级的PRI-8800重磅上线升级后的系统有哪些亮点?我们一起了解一下~ 土壤有机质分解速率(R)对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数(Q10)可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃,R所增加的倍数;Q10值越大,表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性,也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应,在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数,因此其研究意义重大。 以往Q10研究通过选取较少的温度梯度(3-5个点)进行测量,从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究(2017)指出,最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具,不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应,也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究,提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。01 主要特点可进行恒温或变温培养设定;温度控制波动优于±0.05℃;平均升降温速率不小于1°C/min;150ml样品瓶适配25位样品盘;具有CO2预降低的双回路设计;一体化设计,内置CO2 H2O模块;可以外接浓度和同位素分析仪等。02 PRI-8800 实验设计1)温度依赖性的研究:既然温度的变化会极大影响土壤呼吸,基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议,将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法,该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题,更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量,仅仅需要在PRI-8800程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量,这将极大提高科学家的工作效率。除了上述变温应用案例外,科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养,通过PRI-8800的“傻瓜式”操作测量,将极大减少科学家实验实施的周期和工作量,并提高了工作效率。PRI-8800全自动变温培养土壤CO2 H2O在线测量系统主要包含自动进样器、水槽、压缩机、CO2 H2O 分析仪、内部计算机、25位样品盘等,25个样品瓶。PRI-8800除了具有上述变温培养的特色,还可以进行恒温培养,抑或是恒温/变温交替培养,这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。2)水分依赖性的研究:多数研究表明,在温度恒定的情况下,Q10很容易受土壤含水量的影响,表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800可以通过手动调整土壤含水量的做法,并在PRI-8800快速连续测量模式下,实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量,而PRI-8800的逻辑设计,为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。3)底物依赖性的研究:底物物质量与Q10密切相关,这里的底物包含不限于自然态的土壤,如含碳量,含氮量,易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等;也可能包含了某些外源底物,如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量,能加速某些研究进程并获得可靠结果,如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。4)生物依赖性的研究:土壤呼吸包含土壤微生物呼吸(90%)和土壤动物呼吸(1-10%),土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加,或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。03 PRI-8800相关文献信息1.Li, C., Xiao, C.W., Guenet, B., Li, M.X., Xu, L., He, N.P. 2022. Short-term effects of labile organic C addition on soil microbial response to temperature in a temperate steppe. Soil Biology and Biochemistry 167, 108589. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2022.108589.2.Jiang ZX, Bian HF, Xu L, He NP. 2021. Pulse effect of precipitation: spatial patterns and mechanisms of soil carbon emissions. Frontiers in Ecology and Evolution, 9: 673310.3.Liu Y, Xu L, Zheng S, Chen Z, Cao YQ, Wen XF, He NP. 2021. Temperature sensitivity of soil microbial respiration in soils with lower substrate availability is enhanced more by labile carbon input. Soil Biology and Biochemistry, 154: 108148.4.Bian HF, Zheng S, Liu Y, Xu L, Chen Z, He NP. 2020. Changes in soil organic matter decomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forestswamps. Catena, 194: 104684.5.Xu M, Wu SS, Jiang ZX, Xu L, Li MX, Bian HF, He NP. 2020. Effect of pulse precipitation on soil CO2 release in different grassland types on the Tibetan Plateau. European Journal of Soil Biology, 101: 103250.6.Liu Y, He NP, Xu L, Tian J, Gao Y, Zheng S, Wang Q, Wen XF, Xu XL, Yakov K. 2019. A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition. Soil Biology & Biochemistry, 138, 107596.7.Liu Y, He NP, Wen XF, Xu L, Sun XM, Yu GR, Liang LY, Schipper LA. 2018. The optimum temperature of soil microbial respiration: Patterns and controls. Soil Biology and Biochemistry, 121: 35-42.8.Liu Y, Wen XF, Zhang YH, Tian J, Gao Y, Ostle NJ, Niu SL, Chen SP, Sun XM, He NP. Widespread asymmetric response of soil heterotrophic respiration to warming and cooling. Science of Total Environment, 635: 423-431.9.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Important interaction of chemicals, microbial biomass and dissolved substrates in the diel hysteresis loop of soil heterotrophic respiration. Plant and Soil, 428: 279-290.17.Mao X1, Zheng J1, Yu W, Guo X, Xu K, Zhao R, Xiao L, Wang M, Jiang Y, Zhang S, Luo L, Chang J, Shi Z, Luo Z* 2022. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile. Soil Biology and Biochemistry 172, 108743.
  • 土壤养分检测仪​重现性好,准确度高
    对于大部分农户来说,“地肥、地瘦“可以说是直接关系着农作物的生长和发育,决定着农作物的产量。但是长期以来,一些不合理的种植施肥习惯却让我们原本肥沃的土壤肥力日趋下降,作物的根系成长受到影响,导致农产品的产量和品质有所下降。这让大家不禁疑惑,该如何加强土壤肥力呢? 土壤养分检测仪产品详情介绍→https://www.instrument.com.cn/show/C456787.html  要想增强肥力,就要先了解土壤肥力下降的原因。土壤养分检测仪能通过对土壤中不同成分的含量进行分析,来得出土壤是否因为单一施肥或过量施肥而出现土壤结板、酸化,进而限制作物发育的情况。针对这一问题,农户可以根据土壤养分检测仪的数据结果来按需按量补充肥料,避免加剧土壤性质的恶化,帮助作物生长发育打造良好的环境。  除此之外,该仪器还可以测量土壤中的微生物数量,判断是否需要增施肥来增加土壤活性,减少病虫害对作物根系的损害。让作物根系能尽可能多的从土壤中汲取水分和养分,保障了作物的质量。总之,土壤养分检测仪的推广和使用能在降低生产投入成本的同时加强农业经济效益的收入,并且对于保护生态环境也有着不可替代的作用,是我们搭建绿色农业生态体系的基石。  土壤养分检测仪可以对土壤中的成分含量测定,来判断土壤肥力。并根据实际所缺养分来因地制宜的按需施肥,让作物在汲取到所需养分的同时减少肥料铺张浪费和养分过剩污染土壤的为题,既保障了作物的质量,也保护了环境。  通过使用土壤养分检测仪来了解土壤的性状与结构,可以为土壤的改善方案提供参考,为可持续发展的绿色农业奠定基础。对于农业生产来说,一方面加强了土壤肥力,增加了收益,增强了农业的经济效益;另一方面优化了作物赖以生存的土壤环境,实现了土壤资源的合理利用,利于农业种植活动的延续性。
  • 捍卫人类健康,远离“毒土地”——莱伯泰科土壤污染物检测解决方案总览
    近期,陆家嘴集团与苏钢集团关于“毒地”索赔100亿事件持续引发广泛关注。土壤是万物之本,承载着生命的萌芽与发展。没有健康的土壤,人类的生存与健康将难以为继。为更有效地监控土地污染情况,《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)于2018年8月1日起正式实施。该标准是首次发布的,旨在规范建设用地土壤污染风险的筛选值、管制值,以及相关监测、实施和监督要求。同时,该标准规定了保护人体健康所需的建设用地土壤污染风险筛选值和管制值,并对监测、实施和监督提出了明确要求,适用于建设用地土壤污染的筛查和风险管控。在土壤污染物检测领域,莱伯泰科在样品前处理和分析检测方面深耕超过20年,拥有多项成熟技术。其涵盖PT3000吹扫捕集、Flex-HPSE快速溶剂萃取、SPE1000、Flex-MVP、电热板、全自动消解、revo、超级微波消解、LabMS 3000 ICP-MS以及测汞仪等多款先进仪器,全面支持《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018),助力实现对无机和有机污染物的一站式土壤监控。小编特为大家整理了莱伯泰科过去发布的土壤污染物解决方案,希望能够为大家更好地检测土壤污染物提供帮助。莱伯泰科土壤污染物检测解决方案汇总点击下方标题即可查看完整版解决方案。PY-GC-MS定性定量分析土壤中的微塑料 吹扫捕集-气相色谱质谱法测定土壤中64种VOCs 吹扫捕集-气相色谱法测定土壤和沉积物中挥发性石油烃C6-C9 微波提取-固相萃取净化-气相质谱法测定土壤和沉积物中的多氯联苯加压流体萃取-凝胶渗透净化-气质法测定土壤中的23种有机氯 加压流体萃取-固相萃取-气质法测定土壤中的26种有机氯 加压流体萃取-固相萃取-气质法测定土壤中的16种多环芳烃 加压流体萃取-固相萃取-气质法测定土壤中的15种硝基苯类化合物 加压流体萃取-凝胶渗透净化-气质法测定土壤中47种有机磷类和拟除虫菊酯类农药 直接进样测汞仪在土壤普查总汞检测中的应用莱伯泰科土壤样品消解方法大集锦 超级微波消解-ICP-MS法测定土壤中金属元素莱伯泰科土壤污染物检测解决方案涉及仪器电感耦合等离子体质谱仪LabMS 3000 ICP-MS强大:集成型高基质进样系统,支持在线氩气稀释和有机样品加氧除碳,从而减少样品前处理时间并避免此过程中引入的各种污染精准:第四代动能歧视碰撞池技术,消除棘手的多原子和双电荷离子干扰,提升数据质量安全:具有五重安全防控以及定时维护日志,确保仪器在安全、可靠的状态下运行,尽量减少计划外的停机和提供安全保护智能:HiMass智能工作站,中英文语言实时切换,支持接入实验室管理系统和定制报告模版,向导式设计更符合中国人操作习惯可靠:与LabTech前处理设备无缝衔接实现一站式元素分析解决方案,使元素分析更高效、更准确、更安全DMA-80 evo直接测汞仪固/液/气各种基质样品均可直接进样,无需任何样品前处理过程无需消耗任何化学试剂,绿色分析,大幅度减少实验室运行成本2~5 分钟完成样品全部分析过程,提高实验室效率简单快捷的测量过程,实验人员仅需称样,一键完成测量避免了汞在前处理过程中的损失和交叉污染,克服了分析过程中的记忆效应0.0002ng 的检出限,0-30000ng 7个数量级的测定范围,RSD ≤ 1.0% 良好的重现性稳定性好,标准曲线仅需 3-6个月校正一次众多国内外权准方法的制定仪器:EPA7473, HJ923-2017, GB5009.17-2021 等"PT3000 全自动固液吹扫捕集仪优异品质:50多年技术沉淀,铸就优异品牌优异捕集技术:捕集阱直接电阻加热,无任何包裹,控温更精准,升降温更快优异除水技术:室温螺旋离心式除水,高效无损失响应更优异:解决了用户痛点问题,VVOC 响应更优异内标精准添加:电子控压更精准,1s 内完成添加,添加量 = 使用量,无任何浪费智能便捷操作:目标物以及替代物标曲自动制备功能,解放双手避免污染残留:水土独立制备、土壤流路防堵设计等多种防护,避免污染残留特殊样品检测:自动物理消泡,避免泡沫样品污染。吹扫管光辐射加热,适用于极性较强 VOCs 检测一体化软件: 主机和自动进样器一体化软件,操作便捷易上手,人机交互友好Flex-HPSE快速溶剂萃取高通量:双通道同时运行,自动化处理30个样品,24小时连续运行配置灵活:多种不同规格萃取罐一机通用;多种规格收集瓶和浓缩杯可选;运行期间可添加样品取出收集液智能控制:方法设计片段化,可自由组合满足个性化需求便捷操作:灵活式触控终端,满足不同操作者的使用习惯安全友好:仪器全密闭设计,无需放入通风橱;急停旋钮一拍即停,保证突发情况下应急处理可追溯:自带权限管理,自动生成报告SPE1000 系列全自动固相萃取系统高通量:1-8通道可选,8通道同时运行,全自动完成固相萃取步骤,自动完成多批次运行兼容性强:兼容1-20ml多种规格固相萃取柱和固相萃取膜,满足大小体积样品的萃取需求全程可控:实验过程中流速全程可控,保证实验准确性和重复性完全上样:上样后喷淋清洗样品瓶,实现大小体积样品的完全上样,提高实验回收率避免污染:上样针采用增压清洗方式且具有液面追随功能,密封装置减少与样品的接触,有效减少交叉污染环保设计:密闭自带排风,无需放入通风橱,避免有毒有害试剂的危害Flex-MVP 全自动真空平行浓缩仪批处理能力: 16 位,可兼容200ml、50ml、40ml 等多种规格样品瓶灵活取放:整体、独立密封二合一设计,无需暂停仪器或全部泄压,可单独添加和取出某个样品,不影响其他样品的浓缩独立管路:每个浓缩杯通过各自管路独立密封,独立排出,避免样品爆沸引起的串液问题,防交叉污染、防回流设计方便观察:浓缩腔体为全透明设计,浓缩杯悬空设计,运行时 LED 灯可对样品底部的浓缩状态进行观察溶剂和尾气双重回收:冷凝回收模块为双冷凝塔设计,可以实现溶剂蒸汽和尾气双重回收,全面确保绿色环保触屏控制:采用 10 寸触控终端电脑控制系统友好操作:软件可实时改变温度、真空度、振荡频率,可定时操作,图形显示梯度曲线,实时展示各参数动态变化EH 系列电热板数字显示,智能微处理芯片控制,实现准确控温不锈钢/特氟龙/石墨/耐高温防腐涂层多种防腐加热板面,满足不同实验的使用要求防腐加热平台,所有电子元器件防腐处理,带来更长的使用寿命结实耐用,操作稳定可升级为手机APP控制全自动消解仪1、智能设计,让实验随时随地自主运行1.1、智能无线控制,实验人员无需驻守在实验室酸气弥漫的通风橱前控制仪器1.2、多端同时控制查看,手机、电脑、Pad可同时控制查看仪器状态,便于不同区域客户与使用者之间交流演示,技术分享1.3、预约开机功能,提前预置方法,让仪器在指定时间自主运行,真正实现无人值守工作,解放实验人员双手1.4、视频监控系统,高清视频实时监看仪器运行状态,出现问题可立即停止仪器,修改方法,让无人值守实验更安全2、全自动化样品处理过程,让实验更简单2.1、仪器可以自动添加试剂、自动混匀样品、自动升降、自动梯度升温、自动赶酸、自动定容,中途补酸可自动提升冷却,让繁琐的操作变成自动化操作2.2、方法运行结束可自动生成实验报告,有效提高实验人员工作效率3、结构设计,避免酸气腐蚀,仪器运行更稳定3.1、采用360°旋转机械臂,全密闭式结构设计,尽量避免酸气和冷凝酸液对传动部位的腐蚀,保证仪器连续加液的稳定性3.2、多重光耦限位,确保仪器摇匀、升降运动更安全更准确3.3、标配通风系统,不占用实验室通风橱空间,仪器电器件与通风系统隔离设计,确保仪器电器件不会被高温影响、不会被酸气腐蚀,仪器使用寿命更长4、安全预警系统,保障实验过程顺利4.1、语音提示系统,方法运行结束后语音提示,避免由于远程控制而忽略时间造成样品被余热蒸干的实验情况4.2、试剂余量实时监控,低于设定值则立即报警提示,补充试剂后报警消除REVO 微波消解萃取仪防爆能力良好,一体铸造成型的微波腔体,全不锈钢材质安全门,高安全等级设计贯穿于产品设计的各个方面良好的微波屏蔽能力,极低的微波泄漏量,为国家标准的1%40位高通量设计,每天轻松消解160个样品E-TEM全罐红外温度和压力监控系统,随时监控所有样品罐的温度和压力工业级双磁控管,微波谐振腔体结合特有的微波均匀技术,确保样品处理的均匀性功能强大的图形化操作软件,彩色触摸屏一键智能消解,支持方法运行过程中随时在线修改方法多功能微波化学平台,集合微波消解/萃取等多种功能UltraWAVE 超级微波消解系统实现了高温度和压力的消解,可在200bar压力长时间工作,工作效率是常规微波的3倍以上同一批次消解食品,土壤,矿石,塑料,金属等多种类型样品用酸量少,仅需2-3mL加酸量,与常规微波相比减少70%,无需赶酸使用成本低,无需使用特殊的消解罐,普通的石英/玻璃/TFM试管均可使用人力消耗少,10秒左右全自动快速密闭和打开消解罐,自动泄压,避免了几十分钟复杂繁琐的装罐拆罐过程配备1L的单反应室,可进行15g以上称样量样品的消解,大批处理量26个以上绿色分析:同时由于加酸量极少,消解后无需赶酸,直接定容上机分析,避免了通常耗时1-2h的赶酸过程,减少了赶酸过程电能的大量消耗,避免了废气产生
  • 中国正经受重金属污染 千万顷土壤被污染
    中国正经受重金属污染之痛   今年,仅仅“最沉重的河流”湘江就发生两起重金属污染事件。6月15日,湖南娄底双峰县某公司违法转移含铬废渣引起铬污染事件 7月3日,浏阳爆发某化工厂引起的恶性镉污染事件。   在陕西,8月,凤翔县发现大量儿童血铅含量严重超标,经确认,祸首即附近的陕西东岭冶炼公司的铅排放。   研究显示,中国地表水中主要的重金属污染为汞,其次是镉、铬和铅,其他重金属如镍、铊、铍、铜在中国各类地表水、饮用水体中的超标现象也很严重。   如贵州和四川的汞矿开发已对乌江下游的生态与环境产生较大的影响 洪渡河已遭到严重的汞污 太湖沉积物中铜的污染级别高于其他污染金属 作为吉林市、长春市饮用水源地的松花江,与20世纪80年代初相比, 入河沉积物重金属中汞的污染有加重趋势,生物体内重金属汞呈明显富集。   长江流域,沿长江河口五个工业点的调查发现,石洞口由于附近污染物的直接排放,铜、锌和铅的浓度最高。   有人认为,湘江重金属污染,是以环境换经济的粗放式发展的一个典型标本。2005年,湘江流域的工业总产值占据了湖南全省工业总产值的81% 2008年的湖南亦跨入了“万亿GDP俱乐部”,有色工业总产值也实现了1000亿元大关。   娄底双峰铬污染事件和浏阳恶性镉污染事件正昭示了这一点。究其原因,有色金属冶炼工业是造成湘江水环境污染的主要原因,而湖南正是“有色金属之乡”。湖南有10种常用有色金属产品产量居全国前3位,有色金属采矿、选矿和冶炼成为当地发展经济的重要手段。因该行业高耗水、高排污使得这些企业大多依水而建。湖南省污水中汞、镉、铬、铅这几种重金属的排放量位居全国首位,在湖南省各大水系中,又以湘江的重金属污染最为严重。湘江底泥中重金属镉、汞、锌超标,部分排污口附近超标上百倍。   中国的工业化进程不仅带来水体的重金属污染,还包括土壤。据统计,目前中国重金属污染土壤面积至少有2000万公顷,而且往往是城郊和污灌区的土壤同时遭受重金属和有机污染物的复合污染。   矿物加工和冶炼、电镀、塑料、电池、化工等行业是排放重金属的主要工业源,这些排放物以“三废”形式使得某些工厂企业周围的土壤锌、铅含量甚至高达3000毫克/千克。而城市交通运输中汽车尾气排放、轮胎添加剂中的重金属元素亦影响到土壤中重金属含量,成为城市重金属土壤污染的另一个主要来源。   另外一方面,电子垃圾的污染危害越来越明显。电子垃圾如电脑的成分主要有铅、汞、铬、锅、镍等几十种金属,但是电子垃圾的回收处理主要是一些小规模、家庭作坊式的私营企业,采用简单的手工拆卸、露天焚烧或直接酸洗等落后的处理技术。这就造成残余物被直接丢弃到田地、河流或水渠中,从而导致重金属和持久稳定有机物污染环境。   湘江和陕西凤翔的重金属污染事件使得《重金属污染综合整治实施方案》呼之欲出,环保部称,目前该方案正在修改中,有望于年内出台。   目前中国的水质监测项目主要集中于化学耗氧量(COD)、生物耗氧量(BOD),但并未强制监测重金属水环境。一般认为, 沉积物是水环境重金属污染的指示剂。因此常通过对沉积物的分析来评价水体重金属污染状况。   由于城市重金属污染研究开展比较慢,对于城市土壤重金属修复方法的研究目前并不多见。环境专家一般会利用施用改良剂影响重金属的水溶性、扩散性和生物有效性,或者利用试剂作用于土壤,使重金属可溶性增强,或者考虑植物修复法,即利用一些植物固定、提取重金属。   另外,中国的评价标准与其他国家相比, 有些标准还不够严格,有些标准则定得不合理,需要逐步完善。中国科学院地理研究所研究员陈同斌告诉《科学新闻》,相比河流,其实土壤重金属污染会更加严重一些,土壤污染更复杂,检测手段还有待于进一步提高。而中国的土壤重金属污染防治指标则过于严格,导致政策实施出现困难。
  • 理加联合土壤温室气体通量监测系统应用
    1 摘要陆地生态系统中土壤温室气体排放或吸收过程极其复杂。实现多种土壤温室气体的同步原位监测已成为土壤温室气体研究人员的迫切需求。基于此,北京理加联合科技有限公司(以下简称理加)研发了土壤呼吸系列产品。其中PS-9000便携式土壤碳通量自动测量系统(以下简称“PS-9000”)用于测量土壤CO2通量,LGR UGGA+PS-3000便携式土壤呼吸系统(以下简称“PS-3000”)用于测量土壤CO2和CH4通量,LGR MGGA+PS-3010超便携CH4/ CO2土壤呼吸系统(以下简称“PS-3010”)用于测量土壤CO2和CH4通量,PS-3020便携式土壤呼吸系统(以下简称“PS-3020”)用于测量土壤N2O/CH4或N2O/CO通量。SF-9000多通道土壤碳通量自动测量系统(以下简称“SF-9000”)可连接多达18个呼吸室,多点测量土壤CO2通量,实现土壤碳通量的连续长期监测。SF-3500多通道土壤气体通量自动测量系统(以下简称“SF-3500”旧型号:SF-3000)可以连接多种气体分析仪来测量CO2,CH4,N2O,NH3和其他气体通量,也可以连接同位素分析仪来测量13CO2,12C18O16O,15N14NO同位素值。SF-3500可以收集多达18个呼吸室的连续数据集,以表征研究区域气体交换的时空变化。2 应用案例2.1 PS-9000中国科学院沈阳应用生态研究所,利用PS-9000测量果树园土壤CO2排放。2.2 PS-30001. 中国科学院大气物理研究所,在长白山森林生态系统的应用。2. 海南大学,在热带雨林的应用2.3 PS-3010中国科学院成都山地灾害与环境研究所,利用ABB LGR MGGA+LICA PS-3010监测海拔约4600 m的青藏高原五道梁土壤CO2和CH4排放。2.4 PS-3020上海市环境科学研究院,在崇明水稻田进行便携式N2O/CH4通量测量。2.5 SF-9000中国科学院西北高原生物研究所,在海北站高寒草地进行研究。2.6 SF-3000ABB LGR 分析仪+SF-3000可在不同生态系统中使用:森林、草地、湿地、沙漠和农业生态系统。也可在不同环境条件下使用:高海拔地区或低海拔地区、高温地区或低温地区、高湿地区或干旱地区。在国内有许多的应用案例:1 青藏高原(若尔盖草原),海拔超过3300 m。中国科学院地理科学与资源研究所。利用N2O/CO+UGGA+SF-3000长期监测土壤CO2,CH4, N2O,CO,H2O通量。2 内蒙古草原生态系统。北京师范大学。利用UGGA+SF-3000长期监测草地土壤CO2,CH4和H2O通量。3 天山(沙漠生态系统)。中国科学院新疆生态与地理研究所。利用CCIA+ SF-3000长期监测沙漠生态系统土壤CO2,δ13C,δ18O,H2O。4 长白山(森林生态系统),海拔超过2000 m,冬季寒冷。利用CCIA+ SF-3000长期监测森林生态系统土壤CO2,δ13C,δ18O,H2O。5 清原森林生态系统观测研究站。中国科学院沈阳应用生态研究所。SF-3000土壤通量系统用于清远林业站NOx的长期监测。6 青藏高原(湿地生态系统)。中国林业科学研究院湿地研究所。利用UGGA+ SF-3000监测青藏高原湿地生态系统的土壤CO2和CH4通量。7 云南哀牢山(森林生态系统)。中国科学院西双版纳热带植物园。利用CCIA+UGGA+SF-3000长期监测CO2, δ13C, δ18O, CH4, H2O。8 兰州市农田生态系统。兰州大学。利用N2O分析仪+SF-3000监测苜蓿地土壤的N2O通量。3 应用文章从研发生产至今,已经有许多科学家利用理加的土壤呼吸系列产品进行了诸多研究。例如,中国林科院湿地研究所湿地与气候变化团队以四川若尔盖高原泥炭地为研究对象,依托模拟极端干旱的野外控制实验平台,通过原位观测和室内试验相结合,利用PS-9000研究了若尔盖高原泥炭地生态系统碳排放(生态系统呼吸和土壤呼吸)对植物生长季不同时期极端干旱事件的响应,并揭示了植物和土壤酶活性对泥炭地碳排放变化的驱动机理;一组研究人员在青藏高原风火山利用PS-3000测量了两个生长季节(2017年和2018年)不同坡向(北向(阴坡)和南向(阳坡))和不同海拔的生态系统呼吸(Re)和CH4通量,旨在阐明其Re和CH4通量模式并量化生物和非生物因子调节Re和CH4通量的相对贡献;来自中国科学院地理科学和资源研究所的研究团队利用SF-3500研究了青藏高原高寒草甸CO2、CH4和N2O通量及其总平衡对3个增温水平的响应(环境、+1.5℃、+3.0℃),以理解(a)CO2与CH4和N2O通量对增温响应的差异,(b)年GHG通量对不同增温水平的短期敏感性以及(c)生长季和非生长季GHG通量对增温响应的差异。4 小结理加公司专注国产生态仪器的研发和生产,相信随着加大研发的投入和市场及时间的积累,理加公司一定会生产出更多、更好的生态仪器,给更多的国内外客户提供更有价值的产品。理加将继续努力以全新的面貌迎接更多的挑战和机遇,以更大的热情服务新老客户,为科研人员的科研事业保驾护航。5 Published Literature1.Yan ZQ, Kang EZ, Zhang KR et al. 2021. Plant and Soil Enzyme Activities Regulate CO2 Efflux in Alpine Peatlands After 5 Years of Simulated Extreme Drought[J]. Frontiers in Plant Science, 12: 756956. (PS-9000)2.Li Y, Wang GW, Bing HJ et al. 2021. Watershed scale patterns and controlling factors of ecosystem respiration and methane fluxes in a Tibetan alpine grassland[J]. Agricultural and Forest Meteorology, https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2021.108451. (PS-3000)3.Rong YP, Ma L, Johnson DA. 2015. Methane uptake by four land-use types in the agro-pastoral region of northern China[J]. Atmospheric Environment, 116: 12-21. (SF-3000)4.Rong YP, Ma L, Johnson DA et al. 2015. Soil respiration patterns for four major land-use types of the agro-pastoral region of northern China[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 213: 142-150. (SF-3000)5.Pan ZL, Johnson DA, Wei ZJ et al. 2016. Non-growing season soil CO2 efflux patterns in five land-use types in northern China[J]. Atmospheric Environment, 144: 160-167. (SF-3000)6.Pan ZL, Wei ZJ, Ma L et al. 2016. Effects of various stocking rates on grassland soil respiration during the non-growing season[J]. Acta Ecologica Sinica, 36: 411-416. (SF-3000)7.Ma L, Zhong MY, Zhu YH et al. 2018. Annual methane budgets of sheep grazing systems were regulated by grazing intensities in the temperate continental steppe: A two-year case study[J]. Atmospheric Environment, 174: 66-75. (SF-3000)8.Su CX, Zhu WX, Kang RH et al. 2021. Interannual and seasonal variabilities in soil NO fluxes from a rainfed maize field in the Northeast China[J]. Environmental Pollution, 286, 117312. (SF-3000)9.Yang L, Zhang QL, Ma ZT et al. 2021. Seasonal variations in temperature sensitivity of soil respiration in a larch forest in the Northern Daxing’an Mountains in Northeast China[J]. Journal of Forestry Research, 3. (SF-3000)10.Jia Z, Li P, Wu YT et al. 2020. Deepened snow cover alters biotic and abiotic controls on nitrogen loss during non-growing season in temperate grasslands[J]. Biolog11.Wang JS, Quan Q, Chen WN et al. 2021. Increased CO2 emissions surpass reductions of non-CO2 emissions more under higher experimental warming in an alpine meadow[J]. Science of the Total Environment, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144559. (SF-3500)12.庄静静, 张劲松, 孟平等. 2015. 华北低山丘陵区土壤CH4通量对脉冲降雨的响应[J]. 东北林业大学学报, 43(10): 72-78. (SF-3000)13.庄静静, 张劲松, 孟平等. 2015. 华北低山丘陵区人工林土壤CH4通量测定代表性时段研究[J]. 生态环境学报, 24(11): 1791-1798. (SF-3000)14.刘博奇, 牟长城, 邢亚娟等. 2016. 小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应[J]. 北京林业大学学报, 38(4): 77-85. (SF-3000)15.庄静静, 张劲松, 孟平等. 2016. 非生长季刺槐林土壤CH4通量的变化特征及其影响因子[J]. 林业科学研究, 29(2):274-282. (SF-3000)16.何方杰, 韩辉邦, 马学谦等. 2019. 隆宝滩沼泽湿地不同区域的甲烷通量特征及影响因素[J]. 生态环境学报, 28(4): 803-811. (SF-3000)17.何可宜, 沈亚文, 冯继广等. 2021. 植物残体输入改变对樟子松人工林土壤呼吸及其温度敏感性的影响[J]. 北京大学学报(自然科学版), 57(2): 361-370. (PS-2000)
  • 物联网土壤墒情监测系统-关注土壤-发展农业
    物联网土壤墒情监测系统-关注土壤-发展农业【FT-TS600】土壤含水量是农业生产中的重要信息,快速准确地测定农田土壤含水量,不仅对研究土壤含水量和作物生长发育期对我来说意义重大,而且还可以按照科学的灌溉时间调节,实现自动灌溉精细化,节约宝贵的水资源,更好地发展农业生产。  FT-TS600土壤墒情监测站是一款高度集成、低功耗、可快速安装、便于野外监测使用的高精度自动气象观测设备。  该设备支持有线、GPRS、蓝牙等传输方式,免调试,可快速布置,广泛应用于农业、林业、地质、高校、科研等方面。主要针对土壤水分含量和土壤温度进行监测,通过水分传感器和温度传感器测量土壤的体积含水量(VWC)和温度值。同时,根据用户需求,可以扩展配置土壤电导率、土壤PH、空气温度、空气湿度、太阳辐射、雨量等气象传感器。技术参数  1)土壤水分:测量范围:0-100%,精度:±3%,探针长度:5.5cm,探针直径:3mm,探针材料:不锈钢  2)土壤温度:测温范围 -40+125℃,测量精度±0.5℃,分 辨 率:0.1℃  3)土壤电导率:测量范围 可选量程:0-5000us/cm,10000us/cm,20000us/cm,测量精度0-10000us/cm范围内为±3% 10000-20000us/cm范围内为±5%,分辨率0-10000us/cm内10us/cm, 100000-20000us/cm内50us/cm(选配)  4)土壤PH:测量范围:0-14 分辨率:0.1 测量精度:±0.2%(选配)  5)空气温度:测量原理二极管结电压法,-40℃~85℃(±0.3℃)(选配)  6)空气湿度:测量原理电容式,0~100%RH(±2%RH)(选配)  7)太阳辐射:测量原理光电效应,0-2000W/m2(0.1W/m2)(选配)  8)光学雨量:测量原理光电式,0~4mm/min(选配)  9)数据存储:不少于50万条   10布设时间:1人,不大于30分钟完成布设   11)生产企业具有ISO质量管理体系、环境管理体系和职业健康管理体系认证  12)生产企业具有和土壤墒情软件注册证书  13)生产企业为3A级信用企业
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