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土壤呼吸测量系统

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土壤呼吸测量系统相关的资讯

  • 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
  • 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。
  • 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
  • 重磅上市|土壤呼吸测定仪评估土壤健康与活性
    型号推荐:重磅上市|土壤呼吸测定仪评估土壤健康与活性 ,土壤呼吸作为土壤生态系统中的关键过程,直接反映了土壤的健康状况、微生物活性及碳循环动态。土壤呼吸测定仪作为现代土壤科学研究的得力工具,其在农业、生态及环境科学领域发挥着不可替代的作用。本文将详细阐述土壤呼吸测定仪的四大作用。 一、评估土壤健康与活性 土壤呼吸测定仪通过精确测量土壤释放的二氧化碳量,直接反映了土壤中微生物的呼吸作用强度和土壤有机质的分解速率。这一 数据是评估土壤健康状态和生物活性的重要指标,为土壤管理和改良提供了科学依据。 二、指导农业生产与施肥 土壤呼吸与土壤肥力及作物生长密切相关。通过土壤呼吸测定仪的监测,农民可以了解土壤中有机物质的分解速率和养分供应情况,从而制定科学的种植计划和施肥方案。这有助于提高农业生产效率,减少化肥的过量使用,降低环境污染。 三、监测生态系统碳循环 土壤是全球碳循环的重要环节,土壤呼吸作用的变化直接影响大气中二氧化碳的含量。土壤呼吸测定仪的应用,使得科研人员能够深入探究土壤碳排放规律,为理解全球气候变化、制定碳减排政策提供重要数据支持。 四、评估生态修复效果 在生态修复项目中,土壤呼吸测定仪可用于监测修复后土壤生态系统的恢复情况。通过对比修复前后的土壤呼吸速率,可以评估修复措施的有效性,为优化修复方案提供数据支持。 五、仪器特点 1、Android安卓操作系统,更便捷的人机交互操作 2、7寸高清触摸屏,操作简单、界面清晰 3、气体流量可通过仪器设定,可以进行不同流量下土壤呼吸强度的试验 4、专用动态分析软件,可在安卓显示屏上实时显示实验过程,省去往电脑端拷贝数据,整理分析; 5、支持wifi、4G联网;数据可无线上传至云平台 6、存储空间16G,可存储100000+条数据 7、数据可直接通过USB接口导出到U盘 8、检测完成可直接打印并上传检测数据结果 9、支持GPS定位; 土壤呼吸测定仪在评估土壤健康、指导农业生产、监测碳循环及评估生态修复效果等方面发挥着重要作用。随着科学技术的不断进步,土壤呼吸测定仪的精度和智能化程度将不断提高,为土壤科学研究和生态环境保护贡献更大力量。
  • 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。
  • 土壤温室气体分析仪-一款测定土壤呼吸速率的仪器2024实时更新
    型号推荐:土壤温室气体分析仪-一款测定土壤呼吸速率的仪器2024实时更新,土壤呼吸作为土壤生态系统碳素循环的关键环节,其速率的测定对于理解土壤健康状态、评估生态系统功能具有重要意义。土壤温室气体分析仪,以其高精度、多功能的特性,为土壤呼吸速率的测定提供了重要帮助。 一、准确监测多种温室气体 土壤温室气体分析仪能够同时显示呼吸室内部的CO₂ 、H₂ O、N₂ O、CH₄ 等多种温室气体的含量,以及温度和湿度的变化。这些数据的准确监测,为土壤呼吸速率的全面评估提供了可靠基础。 二、非破坏性测量与高精度 该仪器采用非破坏性测量方法,避免了对土壤生态系统的干扰。同时,其高精度和重复性高的特点,确保了土壤呼吸速率测量的准确性。通过实时监测和数据处理,研究人员可以迅速获取土壤呼吸速率的动态变化。 三、自动化操作与广泛应用 土壤温室气体分析仪具有自动化程度高、操作简便的特点,大大提高了工作效率。广泛应用于农业生态科研、碳源碳汇研究、全球气候变化等多个领域,为土壤呼吸速率的测定提供了强有力的技术支持。 四、仪器特点1、Android安卓操作系统,更便捷的人机交互操作 2、7寸高清触摸屏,操作简单、界面清晰 3、气体流量可通过仪器设定,可以进行不同流量下土壤呼吸强度的试验 4、专用动态分析软件,可在安卓显示屏上实时显示实验过程,省去往电脑端拷贝数据,整理分析; 5、支持wifi、4G联网;数据可无线上传至云平台 6、存储空间16G,可存储100000+条数据 7、数据可直接通过USB接口导出到U盘 8、检测完成可直接打印并上传检测数据结果 9、支持GPS定位; 土壤温室气体分析仪作为土壤呼吸速率测定的重要工具,其精确监测、非破坏性测量和自动化操作的特点,为土壤健康状态的评估和生态系统功能的理解提供了有力保障。未来,随着技术的不断进步,其在土壤科学研究中的应用将更加广泛和深入。
  • PRI-2012土壤呼吸叶室
    table width=" 624" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" border=" 1" align=" center" tbody tr style=" height:25px" class=" firstRow" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 成果名称 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " valign=" bottom" width=" 491" height=" 25" p style=" text-align:center line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" PRI-2012 /span /strong strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 土壤呼吸叶室 /span /strong /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 单位名称 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 491" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 北京普瑞亿科科技有限公司 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 联系人 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 168" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 寻梅梅 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 161" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 联系邮箱 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 162" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" info@pri-eco.com /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 成果成熟度 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 491" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" □正在研发& nbsp & nbsp □已有样机& nbsp & nbsp □通过小试& nbsp & nbsp □通过中试& nbsp & nbsp √可以量产 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 合作方式 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 491" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" □技术转让& nbsp & nbsp & nbsp □技术入股& nbsp & nbsp & nbsp □合作开发& nbsp & nbsp & nbsp √其他 /span /p /td /tr tr style=" height:304px" td colspan=" 4" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 624" height=" 304" p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 成果简介: /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/b81d3a2f-e92b-468a-b3be-569bff8e0776.jpg" title=" 27.jpg" style=" width: 400px height: 301px " width=" 400" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 301" border=" 0" / /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" PRI-2012 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 土壤呼吸叶室是一种对于来自土壤的气体进行收集测量的土壤呼吸测量系统和动压平衡装置,可对多点土壤CO2通量的长期、连续监测。同时,该系统还可用于大气CO2、水蒸气廓线研究。另外,通过连接其它环境传感器,如太阳辐射、土壤温度和土壤水分传感器等,可研究环境条件变化与土壤CO2通量的相关性。 /span /p p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 主要技术指标: /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 1 /span /strong strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 、系统参数: /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 整体外形尺寸:440mm(L)× 260mm(W)× 260mm(H) /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 整体重量:5.0Kg /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 携带方式:便携式手提 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 工作方式:可控自动旋转开合 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 测量方式:动压平衡流通式测量 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 驱动方式:步进电机驱动 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 控制方式:单片机控制& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 2 /span /strong strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 、测量腔室参数: /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 腔室尺寸:200mm(D)*130mmm(H)(可根据需要调整腔室高度) /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 测量体积:4000cm3 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 测量面积:315cm2 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 气压监测:10—120KPa& nbsp & nbsp & nbsp 测量精度:± 1.5%& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 传感器类型:压力传感器 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 温度监测:-40℃—85℃& nbsp & nbsp 测量精度:± 2%& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 传感器类型:温度传感器 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 土壤湿度监测:0~100%& nbsp & nbsp 测量精度:± 2%& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 传感器类型:湿度传感器 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 腔室重量:1Kg /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 腔室材质:铝合金5052 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 密封方式:橡胶密封 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 防锈处理:腔室外表面涂氟碳涂料(乳白),内表面致密氧化处理(不吸水不吸气) /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 3 /span /strong strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 、控制系统: /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 单片机类型:STM32/AVR /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 通讯方式:RS232串口通讯 /span /p p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 技术特点: /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 1 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 、PRI-2012土壤呼吸叶室采用PLC控制步进电机驱动腔室自动测量,触摸屏进行远端操作,减少人为因素对土壤呼吸的影响。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 2 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 、PRI-2012土壤呼吸叶室可以旋转角度达到110° ,完全运到控制盒的上方,不会由于阳光照射的原因而影响到测量结果(测试动作为电机带动臂梁旋转,从而叶室跟随臂梁旋转,到达控制盒上方后,臂梁停止旋转。腔室回位,呈闭合状态,叶室开始测量)。且由于平行摆臂设计使其抗风强度大大增强,而市场上其他品牌的产品均易收到风力和旋转角度的影响。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 3 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 、土壤呼吸受到压力的影响比较大,对此,科学界建议使用通风口装置使得测量腔室中的压力与外部的压力保持平衡,从而消除土壤呼吸作用下腔室内压力增大从而抑制气体从土壤中溢出的不利效果。PRI-2012土壤呼吸叶室通过动压平衡装置(自主专利),即使在有风的情况下(自然风≤5m/s)仍可以进行有效测量(动压平衡装置可以使腔室内压力与土壤表面压力保持一致,从而大大消除了腔室内外压力不一致对土壤呼吸的影响)。 /span /p /td /tr tr style=" height:75px" td colspan=" 4" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 624" height=" 75" p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 应用前景: /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" PRI-2012 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 土壤呼吸叶室应用市场广阔,土壤呼吸在碳通量研究中具有重要意义,在全球碳循环中具有重要的意义。全球碳循环中需要大尺度、长期和连续的生物圈-大气之间的CO2通量观测数据的支撑,全球通量观测网络是获取这些信息的重要手段,目前fluxnet主要由美洲、欧洲、澳洲、加拿大、日本、韩国和中国等6个地区性研究网络组成,具有266个注册观测站点,正在开展地区尺度或者大洲尺度的CO2通量的观测研究。随着红外CO2分析技术的成熟,呼吸叶室进行通量研究的方法越来越成熟,成为ChinaFLUX各通量观测站土壤呼吸的重要研究技术之一。 /span /p /td /tr tr style=" height:72px" td colspan=" 4" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 624" height=" 72" p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 知识产权及项目获奖情况: /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family: 宋体" PRI-2012 /span span style=" line-height:150% font-family:宋体" 土壤呼吸叶室核心技术为自主研发,《动压平衡装置及土壤呼吸测量系统》获得实用新型发明专利,专利号【ZL 2014 2 0354126.4】 控制系统软件《通量观测数据处理系统V1.0》获得计算机软件著作权证书,证书号【2017SR697408】。 /span /p /td /tr /tbody /table p br/ /p
  • 应用案例 | HT8850便携式温室气体分析仪成功应用在塔里木大学双循环土壤呼吸观察系统项目
    项目内容:土壤呼吸温室气体排放测试项目时间:2023年11月开始项目地点:新疆塔里木大学 海尔欣昕甬智测HT8850便携式多组分(CO2、N2O、CH4、H20)高精度温室气体分析仪搭配呼吸叶室,项目一期完成户外草地系统部署,项目二期将用以检测新疆塔里木地区多点土壤温室气体通量的长期、连续监测。部署仪器 HT8850便携式高精度温室气体(二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、水)分析仪由宁波海尔欣光电科技有限公司自主研发、生产和销售,为“昕甬智测”品牌国产创新产品。该系列仪器基于量子级联激光技术设计,利用气体分子在中远红外的“指纹”吸收谱,使用半导体量子级联激光器(QCL)作为光源,使激光通过中红外增强型光腔,被中红外光电探测器接收透射光并提取和分析透射光谱,准确反演获得目标温室气体成分的浓度,实现对目标温室气体分子的更精确、更及时、更科学的测量。 HT8850系列便携式高精度温室气体分析仪在便携的仪器箱内实现快速响应的高精度温室气体测量,采用独立强吸收谱线,使其不受其他气体分子光谱的交叉干扰。该系列气体分析仪可由太阳能或锂电池供电,实现温室气体浓度的定点或移动连续观测。
  • ECHO发布亿斯埃欧生物降解呼吸仪(土壤/堆肥/塑料呼吸仪)新品
    亿斯埃欧生物降解呼吸仪精确检测各种固体或液体样品的耗氧或厌氧的生物降解性。 n 原理l 在控制和气流样品的情况下检测样品的O2和CO2浓度;l 同时也可以检测另外需要的气体,如CH4 和H2S等; n 应用l 固体状态塑料的生物降解性,符合ISO 14855-1,ASTM D 5338; l 在水溶液中塑料的生物降解性,符合ISO 14852;l 符合ASTM D6691和OECD301B等;l 有机废物(固体或液体样品);l 食品生产;l 堆肥生物活性;l 废水;l 生物技术,生物学,生态学和药学方面的研发。 n 优势l 模块化设计(可升级);l 即插即用设计(易于安装,使用和维护);l 实验室或工业用途;l 适用于固体和液体样品;l 耗氧和厌氧测量;l 6,12,24,48或更多通道;l MFC(质量流量控制器)控制每个通道;l 可以选择不同的流量配置(0-200 ml/min,0-1 l/min或更多);l 分别可以为每个通道设置流量;l 可以选配传感器:如CH4, H2S, H2和VOC等;l 温度范围:5°C —70°C;l 自动加湿和冷凝水去除系统;l 温度,流量,压力和湿度测量;l 流量泄漏报警;l 允许各种尺寸的反应器;l 用户友好软件和excel导出文件;l 远程电脑控制;l 实验室空气泵;l 可连接实验室供气系统;l 无需特殊连接;l 12通道系统仅2个多管电缆连接;l 适用于不同领域的各种应用。 n 技术参数l 尺寸 - 控制器:60 x 60 x 60 cm,重量:50 kg;l 尺寸 - 恒温室:60 x 60 x 105 cm,重量:70 kg;l O2和CO2 光学传感器(可根据要求提供选配传感器);l MFC +/- 1.5%,FS:0-200ml/min或0-1l/min;l 2个连接多管电缆;l 用于固体测量的容器 - 2.8l;l 液体测量容器 - 125ml-1000ml;l 带有过程控制的AIO计算机。 n 气体传感器系列l 光学传感器O2:量程0-25%,精度:2%;l 光学传感器CO2:量程0-2000ppm,精度:2%; 量程0-5000ppm,准确度:2%; 量程0-1%,准确度:2%; 量程0-5%,0-10%,0-30%,0-100%,精度:2%;l 光学传感器CH4: 量程0-5%,精度:2%; 量程:0-10%,0-30%,0-100%,100%,精度:2%;l 光学传感器H2S: 量程:0-100ppm至0-1000ppm,精度5%。 n 亿斯埃欧呼吸仪软件ERS12创新点:精确检测各种固体状态塑料的生物降解性 6,12,24,48或更多通道 亿斯埃欧生物降解呼吸仪(土壤/堆肥/塑料呼吸仪)
  • 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
  • 土壤呼吸 | 积雪对有/无凋落物的温带森林土壤CO2及其δ13C值的影响
    在这银装素裹的世界里,下雪不仅带来了诗意的画卷,还为大地覆盖了一层白色的绒毯,守护着生命的源泉,对土地土壤的呼吸也产生着影响。在漫长的冬季里,积雪和大地度过了一个又一个宁静的时光。积雪不仅保护了土地的水分,还防止了土地温度的剧烈变化;当春回大地,雪慢慢融化,雪水还会滋润着大地。在这些过程中,积雪下土壤中的微生物是一场狂欢还是一片沉寂呢?接下来跟随一篇优秀的文章来了解一下这些过程~积雪对有/无凋落物的温带森林土壤CO2及其δ13C值的影响永冻层和季节性积雪区域占全球陆地表面的60%左右,占全球土壤有机碳(C)储量的70%以上。积雪直接影响表土和大气之间的热交换,减少土壤温度波动的影响。在严寒条件下,较厚的积雪可防止土壤结霜,为地下微生物活动提供相对稳定的生活环境。然而,在全球气候变化背景下,北半球春季陆地积雪面积正逐年减少,预计本世纪末将减少25%。季节性积雪模式对全球气候变化具有复杂且多样的响应,可能会通过光、热、水和养分等资源再分配来影响森林生态系统的地上和地下过程。土壤呼吸作为土壤C循环的重要过程,占据森林生态系统呼吸的60%以上,气候变化导致的土壤呼吸的微小变化甚至会引起森林生态系统呼吸的重大变化。积雪和气温升高之间的相互作用影响土壤冻融循环,导致土壤性质和土壤CO2排放的变化。作者认为冬季积雪会影响不同季节土壤微生物呼吸及其δ13C值,且会随着林分和凋落物的存在而变化,然而,目前,关于该方向的研究十分有限。基于此,为尽可能降低其他环境因素的影响,研究者们在长白山森林生态系统国家野外科学观测研究站附近的温带森林林地(温带红松阔叶混交林(BKPF)和白桦林(WBF))采集带有凋落物的土柱带回实验室,一半去除凋落物,一半保留。人工雪(轻/重)覆盖,根据野外土壤温度和气温的全年变化,利用低温培养箱进行长期培养实验,合理设置不同季节的模拟温度水平变化。利用SF-3000+碳同位素分析仪测定土柱中的CO2排放量及土壤呼吸CO2的δ13C以研究人工积雪和凋落物的存在对中国东北长白山地区典型温带森林土壤异养呼吸及其δ13C值的影响。不同阶段加雪量及加雪时间研究结果不同培养阶段有/无凋落物的积雪覆盖的大型森林土柱的CO2排放量不同培养阶段有/无凋落物的积雪覆盖的大型森林土柱的平均CO2排放量箱线图不同培养阶段有/无凋落物的积雪覆盖的大型森林土柱释放CO2 的δ13C值的动态变化不同培养阶段有/无凋落物的积雪覆盖的大型森林土柱释放CO2 的δ13C平均值箱线图有/无凋落物下土柱CO2排放量与其相应δ13C值之间的关系研究结论该分析系统可用于研究实验室条件下未受干扰的大型土柱的异养呼吸变化及其相应的δ13C值。根据全年四个不同季节的室内模拟实验,人工积雪对森林土壤异养呼吸及其δ13C值的影响可能因季节、凋落物的存在和森林类型而异。在秋季冻融模拟中,与轻雪覆盖相比,重雪覆盖时的CO2排放量相对较大,土壤呼吸CO2的δ13C值也较小,这表明冬季结冰前积雪增加可能会增加温带森林地下土壤有机碳的分解。随着模拟春季冻融的进行,所有处理中土壤呼吸CO2的δ13C平均值变得不那么小,这与秋季冻融模拟期间观察到的δ13C值的变化相反。模拟春季冻融期间,重雪覆盖时土壤呼吸CO2的δ13C值比轻雪覆盖时更负,这与模拟秋季冻融期间和生长季观测到的δ13C值的变化相反。无论积雪以及凋落物是否存在,在模拟生长季节与非生长季节,所有大型土柱上均观察到土壤异养呼吸13C富集变化(平均约4.2‰),这可归因于土壤水分、释放到土壤中的有机碳化合物的数量和质量以及实验条件下的土壤微生物特性。通常,陆地生态系统土壤异养和自养呼吸的δ13C值的季节变化在一定程度上可以反映SOM分解对环境条件的响应。本研究结果强调了冬季积雪和凋落物的存在对温带森林全年土壤呼吸及其δ13C值的影响,需要未来在野外条件下进一步研究,通过适度考虑土壤理化和微生物特性以及细根生物量引起的激发效应对土壤呼吸δ13C和土壤碳动态的调节作用,探索关键的内在影响机制。
  • ECHO发布固体在生(回收)燃料生物降解呼吸仪(土壤/堆肥/塑料)新品
    固体在生(回收)燃料生物降解呼吸仪DRI技术使用真实动态呼吸指数(DRI)确定检测固体再生(回收)燃料的当前有氧微生物活动速率。 目前的好氧微生物活动率测量固体再生(回收)燃料的实际化学和物理性质下的生物稳定性。n 固体在生(回收)燃料固体在生(回收)燃料(SRF,也称为“垃圾衍生燃料”- RDF)是由非危险废物准备的固体燃料,用于焚烧或混合焚烧厂的能量再生(回收)。“准备好”在这里意味着加工,均质化和升级到可以在生产者和用户之间交易的质量。它们可以来自家庭垃圾,商业垃圾,工业垃圾和其他可燃垃圾。它们已被用于替代水泥窑,发电站和工业锅炉中的化石燃料。 n 原理固体在生(回收)燃料生物降解呼吸仪DRI测量O2来确定在确定的连续气流和绝热条件下可降解有机物质中微生物的活性。样品在密封的容器(绝热)中测量,产生由欧盟和其他标准确定的受控条件。 n 测试过程和控制该测试包括根据滞后的持续时间将样品保持在动态测试系统中观察1天至4天阶段(如果存在),以小时间隔(RDRI h)获取指数值。此外,如果在第四天结束时,RDRI趋势是恒定的或增长的,则通过获得至少其他24个值(RDRI h)来延长呼吸测量测试。连续气流式有氧装置,包括:l 气密密封的绝热反应器,最小操作体积以升表示,等于或小于以毫米表示且不大于30毫米的平均样品尺寸(例如,对于平均尺寸小于10毫米的样品,反应器体积是10升),反应器结构必须在离开反应器之前迫使输入空气穿过整个样品,避免混入输入空气和排出空气;l 反应堆气密性验证系统;l 曝气系统配有流量调节器和容量计;l 用于抽取废气中氧浓度的系统(%/v);l 数据采集系统以1小时间隔连续记忆测量参数,记忆的数据必须是在所考虑的间隔期间读取的所有值的平均值(至少60)。 n 符合国际/欧洲标准和用途l UNI 11184 - 通过DRI确定生物稳定性,生物稳定性决定了易于生物降解的有机物质分解 的程度。l EN 15590 - 通过DRI确定目前的好氧微生物活动速率,该方法估计了气味产生的潜力,载体吸引等。目前的生物降解速率可以用毫克O2 kg-1 dm h -1表示。l 固体废物降解的其他应用。 n 优点l 多通道系统:3, 或6或12通道, 测量三个相似的不同样本进行统计评估; l 即插即用设计(易于安装,使用和维护);l -每个容器中包含温度传感器;l 自动冷凝水去除系统;l 温度,流量,压力和湿度测量;l 传感器O2:范围0-25%,精度:2%;l 各种尺寸的容器:2l,10l,20l,30l;l 用户友好软件与excel导出文件;l 远程电脑控制;l 气泵;l 无需特殊连接;l 适用于不同领域的各种应用;l 选配传感器,如二氧化碳或甲烷,用于详细过程分析和监控;l 用于容器,控制器和PC的机架(支架); n 技术规格l 尺寸 - 控制器:48 x 40 x 28 cm;重量:17kg;l 尺寸 - 容器支架:140 x 60 x 150 cm;重量:50kg;l 尺寸 - 10升容器:42 x 42 x 45 cm;重量:9kg;l 尺寸 - 2升容器:33 x 33 x 28 cm;重量:5.5kg。 n 亿斯埃欧呼吸仪DRI软件创新点:检测固体再生(回收)燃料的当前有氧微生物活动速率 多通道系统:3, 或6或12通道 固体在生(回收)燃料生物降解呼吸仪(土壤/堆肥/塑料)
  • 西藏高寒草地生态系统呼吸与甲烷通量的流域尺度格局及控制因素
    生态系统呼吸(Re)和甲烷(CH4)通量是两个重要的土壤-大气碳交换过程,已经在局地尺度上得到充分记录。然而,在流域尺度上,对青藏高原多年冻土区这些过程的空间格局和控制因素尚不清楚。基于此,为了填补研究空白,在本研究中,来自四川大学、中国科学院成都山地灾害与环境研究所、山西农业大学、中国科学院西北生态环境资源研究院和西南民族大学青藏高原研究所的研究团队在青藏高原风火山(34°40′-34°46′ N和92°50′–92°62′ E;4580-5410 m a.s.l.;图1a)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(低、中和高坡位)的生态系统呼吸(Re)和CH4通量,旨在阐明青藏高原草地流域尺度的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。作者利用LGR UGGA便携式温室气体分析仪+PS-3000便携式土壤呼吸系统(北京理加联合科技有限公司)+SC-11便携式呼吸室(北京理加联合科技有限公司)于2017年和2018年生长季节(6-12月)每30天测量一次Re和CH4通量。同时,还测量了土壤温度、体积含水量、地上生物量和地下生物量、土壤有机质、pH、土壤全氮、土壤容重、溶解性有机碳、微生物量碳、微生物量氮、土壤蔗糖酶活性、NH4+-N和NO3--N浓度。 图1 西藏高寒草地研究区和样地位置。(a)青藏高原植被类型图显示了研究区位置。(b)2个沟谷的2个坡向的3个海拔位置的18个研究地块。(c)山坡上的高寒草甸。(d)阳坡低坡位的高寒沼泽草甸。【结果】微生物因子对高寒草地流域Re空间变异具有控制作用。在高海拔阴坡位置,较低的土壤温度和土壤有机质含量降低了土壤微生物活性,从而抑制了Re的产生。作者发现高寒草地是大气CH4的净汇,流域内平均CH4通量率表现出很大的空间变异性,范围为-1.6~-10.48μg CH4 m-2 h-1。土壤体积含水量的空间变异解释了流域内76%的CH4通量变异。作者认为在高寒草地流域,永冻层对水文状况的影响可能会增加土壤水分(土壤体积含水量和充水孔隙空间)的空间变异性,通常在Re和CH4吸收受到抑制的低坡位形成排水不良的地貌。结果强调了地形和永冻层通过对生物物理化学因子的影响间接影响着Re和CH4通量。作者建议在地球系统模型中应重视青藏高原草地流域尺度上Re和CH4通量的空间变异性,尤其是CH4通量随海拔位置的变异性。 图2 两个生长季节生态系统呼吸(Re)速率(a-c)和CH4通量(d-f)及其范围(g和h)的季节性变化。 图3生态系统呼吸(Re)和生物物理化学因子之间的关系。 图4 变异划分分析(a)和结构方程模型(b)研究了驱动因素对生态系统呼吸(Re)的多变量影响。图(a)中,ST代表土壤温度,SOM代表土壤有机质。图(b)中,实线箭头表示显著相关(P<0.05);虚线箭头表示无显著相关(P>0.05);箭头宽度与关系强度成正比。多层矩形表示土壤有机质和微生物因子的主成分分析的第一成分;土壤有机质包括土壤有机碳(SOC)和土壤全氮(STN),微生物因子包括微生物量碳(MBC),微生物量氮(MBN)和蔗糖酶活性。 图5 CH4通量率和土壤温度(a)、土壤体积含水量(b)、充水孔隙度、NH4+-N(d)和NO3—N(e)之间的关系。【结论】为期两年的西藏高寒草地野外研究发现,由于流域内沟壑斜坡沿线的土壤水分差异,海拔位置显著影响CH4通量。在流域尺度上,生物和微生物因子相互作用影响Re,微生物因子对Re具有直接调控作用。研究结果表明,在山坡水文中永冻层可能会进一步增加土壤水分的空间异质性,这可能会改变高寒草地的碳交换,尤其是考虑到低坡CH4净吸收率弱于其他坡位。这些发现对于估算西藏多年冻土区山地的碳交换具有重要指示意义。山地覆盖了青藏高原约60.58%的区域,忽视流域尺度Re和CH4通量的空间变异性可能会误导对碳交换的评估。因此,作者建议在地球系统模式中应该考虑流域尺度Re和CH4通量的空间变异性,以改进对西藏高寒草地碳交换的评估。请点击如下链接,下载原文:西藏高寒草地生态系统呼吸与甲烷通量的流域尺度格局及控制因素
  • 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)
  • 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
  • 昆虫动物呼吸代谢能量测量系统在农科院蜜蜂研究所成功安装运行
    3月开学季来临,易科泰携手农科院蜜蜂所为科研实验提供助力,昆虫动物呼吸代谢能量测量系统包括双通道氧气分析仪,高精度二氧化碳分析仪、双通道SS4稳定气流控制单元、RM-8气流切换单元,高精度昆虫呼吸室。可测量单只昆虫的呼吸能量代谢情况、多只昆虫的呼吸能量代谢情况以及不同环境(不同气体浓度比例条件下)的昆虫呼吸代谢情况。其适用的昆虫,小到蚜虫,蚊子,大至蜜蜂、蛾类;尤其适用于果蝇等模式动物。该套系统能够精准有效的反映昆虫的能量代谢、新陈代谢等情况。 昆虫动物呼吸代谢能量测量系统 位于北京植物园内的农科院蜜蜂研究所 位于高精度昆虫呼吸室内的蜜蜂昆虫呼吸代谢能量测量系统广泛应用于动物生理生态学、遗传学、生物医学、媒介生物学等学科,可准确的测量动物的CO2呼出量和耗氧量,并可计算呼吸熵、能量消耗等。同时可选配昆虫活动强度监测、红外热成像等系统对昆虫的能量消耗进行全方位的监控检测。以研究昆虫等动物的生理生态、昆虫活动与温度的关系、昆虫活动与呼吸代谢的关系、昆虫健康状况及生理状态、杀虫剂对昆虫的影响及最小致死量、临界热极值CTmax(critical thermal maximum)、不连续气体交换DGC(discontinuous gas exchange cycle)等。另外,由于昆虫的野生型较多,易科泰根据科研需求推出了便携式昆虫呼吸代谢测量系统。该系统将氧气分析仪、二氧化碳分析仪以及气体抽样单元等高度集成于一个手提箱内,可在野外任何地方对当地的昆虫的呼吸代谢情况进行测量,尽最大可能保证了昆虫的原位野生状态,对于昆虫的生态学研究提供了强有力的工具。北京易科泰生态技术公司近20年来致力于生物呼吸与能量代谢技术的推广和技术服务,为您提供全面生物呼吸与能量代谢测量方案:高通量昆虫呼吸与能量代谢测量技术方案(CO2与O2测量)SSI实验动物能量代谢测量系统与热成像仪联用方案便携式动物呼吸代谢测量系统与热成像仪联用方案人体能量代谢与活动强度研究测量方案
  • 应用案例 | HT8850成功应用于常熟生态实验站全自动多通道土壤通量观测系统
    项目名称:全自动多通道土壤通量观测系统项目地点:常熟生态实验站项目时间:2024年3月 项目背景 气候变化已成为全球迫在眉睫的环境挑战之一。人类社会生产生活造成的温室气体排放,尤其是二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的排放,是全球气候变暖的主要原因。据估计,这三种气体对温室效应的贡献率接近80%。其中,土壤释放的温室气体占比相当显著:约有5%~20%的二氧化碳、15%~30%的甲烷以及80%~90%的氧化亚氮来自土壤,而农田土壤是温室气体的重要排放源。 随着全球气候变化的加剧,了解和监测这些温室气体的排放和变化对于制定有效的环境政策和气候行动方案至关重要。因此需要准确的温室气体测量数据,以便更好地评估人类活动对气候的影响,并制定相应的减排措施。为应对这一挑战,常熟生态实验站启动了全自动多通道土壤通量观测系统项目,宁波海尔欣昕甬智测为此项目提供了HT8850便携式多组分高精度温室气体分析仪,通过精确的温室气体测量,为气候变化研究和减排政策制定提供科学数据支持。 仪器介绍 HT8850便携式多组分高精度温室气体分析仪宁波海尔欣光电科技有限公司推出了昕甬智测HT8850便携式多组分温室气体分析仪。这款仪器基于量子级联激光(QCL)技术,能够精确测量二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)和水(H2O)等温室气体的浓度,采用独立强吸收谱线,使其不受其他气体分子光谱的交叉干扰。该气体分析仪能够可由太阳能或锂电池供电,实现温室气体浓度的定点或移动连续观测。 产品特点: 1. 多组分:目标种类: CO2, CH4, N2O, H2O采用中红外波段,独立强吸收谱线,无交叉干扰,使测量更精准。 2.便携性:高强度ABS材料箱体设计,防水耐用易携带,在仪器箱内实现快速响应的高精度测量。 3.可靠性:气体分子的强吸收信号,不需要超长光腔,使光腔结构更稳定,数据更可靠。 4.灵活性:可用于定点或车载走航连续自动检测,突破检测环境局限。 应用案例清华大学深圳国际研究生院户外实验塔里木大学双循环土壤呼吸观察系统项目在甘肃兰州完成野外安装 海尔欣昕甬智测以科技创新为引领,积极参与全球气候变化的应对工作。未来,公司将继续致力于研发更先进的气体分析技术,为实现全球“碳中和”目标贡献更多力量。
  • 恒美-高智能土壤环境测试及分析评估系统设备-新品
    点击了解更多产品详情→高智能土壤环境测试及分析评估系统设备 传统的土壤养分检测方法通常需要将样品送到实验室进行分析,费时、费力、成本高。然而,随着科技的进步,高智能土壤环境测试及分析评估系统设备的出现,为农民和农业专业人员提供了一种方便、快捷、准确的土壤养分检测方法。 传统的土壤养分测试方法需要将土壤样本送往实验室进行分析,通常需要等待数天或更长时间才能得到结果。高智能土壤环境测试及分析评估系统设备可以在田间或实验室快速测量土壤中的养分含量,几分钟内即可得出结果。 高智能土壤环境测试及分析评估系统设备可以准确测量土壤中氮、磷、钾等关键养分的含量。通过分析土壤样本,农民和农业专业人员可以了解土壤的肥力状况,并确定是否应施用肥料以及应施用什么类型和用量。 同时,通过改良和调理土壤,还可以提高土壤的保水能力和抗旱能力,减少水资源的浪费。这有助于农业可持续发展,为农民提供更好的生计和社会福利。
  • 高智能土壤环境测试及分析评估系统设备_【源头直发】_土壤检测
    (云唐厂)高智能土壤环境测试及分析评估系统设备_【源头直发】_土壤检测  最近这几年,高智能土壤环境测试及分析评估系统设备的使用越来越多,所以现在市面上的仪器各种各样,那在这么多的仪器中我们如何选购好的产品呢?哪个牌子的仪器比较好呢?在这我们毛遂自荐一下,我们公司生产的仪器使用范围广泛,受到许多农民的信赖与认可,适用于各级农业检测中心,农业科技院校、肥料生产、农资经营、农技服务、种植基地、农机推广、林木、花卉、环保、蔬菜基地等单位,可快速检测出土壤、空气、水、植株和肥料中的速效氮、速效磷、有效钾、全氮、全磷、全钾、有机质含量、土壤含盐量及土壤PH值等。高智能土壤环境测试及分析评估系统设备叫做土壤肥料养分检测仪也被称为农业测土仪,可以实现测土配方这一理念,让农民合理科学的施用肥料,仪器可快速测试土壤、化肥、植株中的氮、磷、钾、有机质、腐殖酸、含盐量、酸碱度并可由计算机储存进行数据储存、远程发送、打印。它应用缓解了各地农民朋友测土配方施肥的需求,同时也为肥料生产企业实现专业化、系统化、信息化、数据化提供了可靠的依据。仪器凭借自身优势,被应用到各个领域,不管是农业检测中心还是肥料的生产厂家以及大大小小的种植季基地,都能看到它的身影,其主要用途是测量出土壤养分含量,准确的了解土壤养分含量,可以指导农民正确检测土壤施肥。精确的施肥不仅能够提高作物的产量和品质, 还能有效地避免由于过量施肥而导致的环境问题。
  • 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
  • 第八届中科院土壤生态学培训班圆满成功
    2016年4月15日,我们迎来了第八届中科院土壤生态学培训班,这是北京易科泰生态技术有限公司与中科院大学的合作项目,每年一届,今年已经第八个年头。来自中科院20多个所的研究生参加了培训。新技术——LIBS元素分析系统成了本年度培训班上的亮点。Sci-Trace LIBS元素分析系统由欧洲工程技术中心(CEITEC)研制生产,用于岩矿、材料、塑料、土壤及植物等的元素分析和元素分布2D成像,可广泛应用于地质科学、材料科学、土壤科学、生物科学、环境科学、考古学、生物医学等领域样品分析。中科院老师对新技术非常感兴趣,提了很多问题,与我们工程师热烈探讨 仪器演示环节,我们展示了SoilBox便携式土壤呼吸测量系统、Soilbox-343便携式土壤呼吸测量系统和TRIME-PICO-IPH TDR剖面土壤水分测量系统, SoilBox便携式土壤呼吸测量系统可同时测量土壤O2和CO2,从而更加精确、客观、全面地反映土壤呼吸和碳排放。 Soilbox-343便携式土壤呼吸测量系统最大的优势是简单轻便,可随身携带去野外考察,适应于各种恶劣的地形地貌,下图是ECOLAB实验室在沙漠进行实验。TRIME-PICO土壤水分测量系统可方便、快速地测量土壤表层含水量,与延长杆联合使用也可以测量深层土壤含水量。基于FAO2006的标准,TRIME-PICO探头可用于对高盐土壤情况进行普查;也可以通过测量土壤电导率的大小,间接地反映土壤含盐量,从而对施肥管理提供指导。 同学们之前只是从课堂上学过理论知识,这次有机会见到实物,都非常兴奋,非常踊跃,摩拳擦掌地说要试试。团团围住工程师,认真听工程师的介绍并提出很多问题,然后还自己动手进行操作。培训班进行得非常顺利,我们离开的时候得到了同学们热烈的掌声。
  • 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.
  • SU-LFH土壤环境测试及分析评估系统设备中标上海海洋大学
    上海海洋大学(Shanghai Ocean University)是上海市人民政府与国家海洋局、国家农业部共建的农林类高等院校。前身为始建于1912年的江苏省立水产学校,1952年更名为上海水产学院,1985年更名为上海水产大学,2008年更名为上海海洋大学。截至2014年5月,上海海洋大学有浦东新区沪城环路校区、杨浦区军工路校区、杨浦区民星路校区3个校区,主校区沪城环路校区占地约1600余亩,规划建设面积58.6万平方米。学校设有12个学院,设置47个本科专业及方向,有博士后科研流动站2个、一级学科博士学位授权点3个、一级学科硕士学位授权点10个。学校有全日制普通本专科生12800余人、研究生2800余人。 上海海洋大学是国家海洋水质监测和土壤污染监测的重点学校,2013年4月份,我公司为上海海洋大学提供SU-LFH土壤环境测试及分析评估系统设备1批,为土壤污染监测提供了安全保障。SU-LFH土壤环境测试及分析评估系统设备功能特点:※数字线路,高度智能程序,人性化设计,全部中文菜单显示操作流程和测试状态。※配备国际标准RS232接口,内置式电子时钟、内置式存储芯片,外设各种高精度专业测试传感器,不锈钢结构耐腐蚀。※ 可以测试并显示年、月、日、小时、分钟、土壤水分、温度、硬度、紧实度、大气温度、腐蚀性有毒液体温度、土壤及化肥中的氮、磷、钾、有机质、酸碱度、腐殖酸、盐分, 随机配备《土壤多参数数据采集系统软件》和《土壤养分测试及分析评估系统》软件,可对70多种农业、果树、经济作物的土壤氮、磷、钾、有机质、酸碱度、含盐量、微量元素、矿物质需求量进行数据分析,为用户在化肥使用量,土壤酸碱度、含盐量的评估、调节,水肥控制几个方面的决策提供数据参考,处理结果采用标准OFFICE文档格式存档备案或者打印、远程发送。※测试数据上传给微机,自动进入软件系统,生成数据库,自行设计绘制各种数据的工作曲线,用户可以根据自己工作需要,按照曲线关系验证土壤水分、硬度、紧实度温度及养分间的关联性。测试数据可更接发送电子邮件?实现数据资源共享和远程监控。※配备TDR高精度水分传感器、PT100高精度温度传感器、土壤硬度、紧实度传感器。※使用者购买后即可开箱使用。用户配备该系统设备后,基本具备一个微型基层土壤分析及配方施肥实验室的功能。主要技术参数:一、水分部分测量参数:土壤容积含水量单 位:%(m3/m3)量 程:0~100%(m3/m3)精 度:0~50%(m3/m3)范围内为±2%(m3/m3)测量区域:90%的影响在围绕中央探针的直径3cm、长6cm的圆柱体内稳定时间:通电后约1秒响应时间:响应在1秒内进入稳态过程工作电压:12V—24V DC工作电流:50~70mA,典型值50 mA输出信号:4~20mA标准电流环密封材料:ABS工程塑料探针材料:不锈钢电缆长度:标准长度5m 遥测距离:小于1000米二、温度测试部分测试范围:-60℃-99℃精度:±0.5℃ 灵敏度:0.1℃测试深度:20cm三、紧实度(硬度)测试部分测量深度:0-450mm测量范围:0-500kg;0-50000kpa测量精度:以公斤为单位:1kg,以压强为单位:100kp环境温度:-55℃-90℃ 四、土壤成分测试部分(一)养分测量技术指标:(1)稳 定 性:A值(吸光度)三分钟内飘移小于0.003(2)重 复 性:A值(吸光度)小于0.005(3)线性误差:小于3.0%(4)灵 敏 度:红光≥4.5 ×10-5 蓝光≥3.17×10-3(5)波长范围:红光620±4nm 蓝光440±4nm(6)抗 震 性:合格(注:技术指标均高于国家标准)(二)PH值(酸碱度)测量技术指标: (1)测试范围:1~14 (2)误 差:±0.1(三)盐量(电导)测量技术指标:(1)测试范围:0.01%~1.00% (2)相对误差:±5%
  • 文献分享丨最新研究发现土壤有机碳分解热适应的调控机制
    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,相关文章发表已达18篇。 今天与大家分享的文章是东北林业大学林学院周旭辉教授团队首次从底物消耗与微生物适应角度,揭示了土壤有机碳分解热适应的调控机制的研究论文。在该研究中,采用了PRI-8800作为关键设备之一,我们来具体了解一下吧~ 长期以来,学界普遍认为气候变暖加速土壤有机碳分解,进而使得地球平均温度上升,形成正反馈效应。而近期的一些长期增温实验发现土壤有机碳分解速率可能会随着增温时间呈逐渐下降趋势,表现出热适应现象。当前,针对土壤有机碳分解的热适应调控机制,国内外生态学家仍存在较大争议,其根本难点在于无法有效区分底物消耗与微生物适应在土壤碳分解中的相对贡献。为了解决这一难题,何杨辉等研究人员依托长期野外增温实验平台,巧妙地使用土壤微生物灭菌-接种方法区分底物与微生物的调控作用,研究结果表明土壤底物可利用性是调控土壤有机碳分解热适应的主要因素。这一重要发现将增进人们对土壤有机碳分解热适应性的理解,为准确预测陆地土壤碳-气候反馈提供重要的科学依据。 土壤有机碳分解热适应潜在调控机制 值得注意的是,在实验过程中,研究团队通过PRI-8800连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势,克服了恒温培养模式土壤微生物对特定培养温度的适应性和底物消化不均的难题,加速研究进程并获得可靠的研究结果。 研究成果“Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability”为题,在线发表于国际顶级生态学期刊Global Change Biology(IF=13.211),何杨辉教授为论文的第一作者,周旭辉教授为论文通讯作者。相关论文信息:He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2022.全文链接:https://doi.org/10.1111/gcb.16523 UPGRADED! 土壤有机质是陆地生态系统最大的碳库,在全球变暖背景下,土壤有机质分解对温度变化的响应很大程度影响着陆地生态系统对全球气候变化反馈效应。气候变暖如何影响土壤有机质分解,以及陆地生态系统碳排放如何响应气候变暖已成为目前科学家主要关注的内容之一。 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。 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。02PRI-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 matterdecomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forest swamps. 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: 279-290.10.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, 81-88.11.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: 18-27.12.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: 3393-3402.13.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: 67-73.14.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: 399-410.15.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: 5045-5054.16.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): 4045-4051.17.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, 108743.18.He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2022. 如果您对我们的产品或本期内容有任何问题,欢迎致电垂询:地址:北京市海淀区瀚河园路自在香山98-1号楼电话:010-51651246 88121891邮箱:support@pri-eco.com
  • 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.
  • 气候变化对南极植物和土壤微生物的影响研究
    原文以Biology Researchers Studying Climate Change' s Effect on Plants and Soil Microbes in Antarctica为标题发表于2019年1月22日的https://today.ttu.edu/上原文作者:Glenys Young翻译:毅 德克萨斯理工大学(Texas Tech University)在南极的学术研究历史非常悠久。早在20世纪60年代,由Alton Wade领导的地质研究组就在南极考察。当时他们试图回答:数百万年前,世界是什么样子的? 然而,最近关于南极的研究并不着眼于我们这个星球的历史,这是它的未来。 德克萨斯理工大学生物科学系助理教授Natasja van Gestel正在研究气候变化如何影响那里的植物和微生物活动。 ? 确实,目前南极只有不到1%的土地是无冰的,但是,这个数字正在增长。van Gestel博士正在研究的区域在1960年前后还被冰川所覆盖,但是现在,冰川已经消退了大约500m。随着冰川退缩,植物开始在这一地区生长。?图1 van Gestel博士在这里安装了美国METER公司制造的EM50数据采集器和气象土壤测量传感器图2 美国METER制造的6通道数据采集器ZL6和一体式集成气象站ATMOS41首次安装在南极 “我们有一个很好的时间序列,来研究植被覆盖与距离冰川远近的关系。”van Gestel说。“自1950年以来,南极洲的244个冰川中有近90%已经退缩,并且这一过程仍在持续。因此,时间顺序信息可以帮助我们预测其他区域(冰川未消退区)会如何应对气候变暖。” 图3 冰川消退进程记录(1963~2018) 与研究生Kelly McMillen一起,van Gestel正在研究冰川消退区的整个环境梯度:从裸地到完全被植被覆盖的区域。 “我们发现了大约有100种苔藓以及两种维管束植物,南极发草和珍珠草(Antarctic hairgrass and Pearlwort)。”van Gestel说,“生产力最高的区域位于利奇菲尔德岛(Litchfield Island),这是一个需要特殊许可才能进入的保护区。生产力最低的区域距离冰川的边缘只有几米。虽然那里没有可见的植物,但土壤中的微生物是可以进行光合作用的。这些微生物是碳通量的重要贡献者。” 图4 生产力最高的利奇菲尔德岛(Litchfield Island)所在位置图5 冰川消退后岩石上开始着生地衣和苔藓? 碳通量测量是van Gestel博士研究的重要组成部分。这有助于了解植物生产力梯度格局以及植物和微生物对气候变暖的响应。 图6 van Gestel博士使用美国LI-COR公司制造的LI-6800测量地表碳通量(1) “我们预计碳通量会随着植被覆盖度的增大而增加。”van Gestel说,“而且,微生物的数量也会增多。随着植被覆盖度的增大,它们的代谢活动会更高。同时,我们预期微生物的群落组成也会发生改变。” “相当多的微生物目前并不活跃,它们可能从其他地方被风吹来,处于休眠状态。但是一旦时机成熟,它们就会打破休眠。”图7 van Gestel博士使用美国LI-COR公司制造的LI-6800测量地表碳通量(2) 与此同时,van Gestel博士还开展了野外增温实验。这一实验用于确认微生物响应发生的速度。北亚利桑那大学的博士Alicia Purcell将使用一种称为定量稳定同位素探测(qSIP)的技术,这是由van Gestel的合作者——北亚利桑那大学Bruce Hungate发明的一种新方法。这种方法可以确定哪些微生物正在积极生长,以及生长的速度。 van Gestel和McMillen使用可以在阳光下捕获热量的敞口加热室(Open-Top Warming Chambers),加热小面积的土壤和植被。这种方法的优势是,除温度以外的其他变量可基本保持和自然环境一致。 图8 敞口加热室(Open-Top Warming Chambers)制作与效果评估 Van Gestel的研究团队沿生产力梯度,选取了四个研究站点,在每个站点上采集完整的土壤苔藓样本土核四个,然后向样本土核中添加水并放置在敞口加热室内。两个样品土核添加纯水,另外两个样品土核添加氧18重水。 图9 野外安置的敞口加热室(Open-Top Warming Chambers) “微生物活跃后将会吸收水,”van Gestel说,“那些重氧将被整合到他们的DNA中,从而使他们的DNA变得更重。我们可以根据DNA的重量变化来计算其生长速度。” 最终,这些研究将能回答:气候变化如何影响南极洲的植物和微生物?这些改变又如何影响该地区生态系统的碳平衡。 “温暖的条件可能会使某些微生物受益,但不会使所有微生物受益。对植物来说也是如此。”van Gestel说。“我们预期微生物群落会发生改变。由于植物生长非常缓慢,因此短时间内较难确定植物群落的变化规律。为此,我们需要对植被覆盖进行长期定位监测。” “相对于对照地块,温暖地块的碳通量会更大。生态系统光合作用和呼吸速率都会有所增加,但哪一个组分增加的更多呢?因为这最终决定了整个系统的净碳通量对气候变暖的反馈。” ? “由于南极生态系统比地球上的其他生态系统更简单”,van Gestel说,“在这里的发现可以为生态系统的碳储存提供更多机制信息,进而对气候模型完善做出贡献。” “例如,微生物碳利用效率的温度敏感性如何?微生物利用一部分碳构建生命体,其余部分则通过呼吸作用消耗掉。那问题来了,温度变暖会使微生物更加浪费碳吗?微生物碳利用效率是气候模型中的一个重要参数。如果微生物的碳利用效率下降,那么更强的呼吸损失会导致更多的碳从土壤迁移到大气中,从而进一步加剧全球变暖。”
  • 测量“城市呼吸”,助力“双碳”目标
    近日,黄建平团队在《环境科学与技术》杂志发表了题为《工业重镇氧气观测揭示“城市呼吸”》的封面文章,在国际上率先开展“城市呼吸”研究,从观测的角度提供了城市氧气浓度下降的有力证据,开拓了氧循环城市健康效应研究的新领域。  国内首个高精度观测平台 作为地球上几乎所有生物生存的必需品,氧气是大气中最关键的气体成分之一。人口众多且密集的城市地区仅占全球土地的2%,却居住着全球56%以上的人口,并消耗了全球70%的化石燃料。近几十年来,随着越来越多的人口涌入城市,城市地区在适应和减缓气候变化方面面临严峻挑战。现有观测资料表明,过去30年中,大气中二氧化碳占比快速上升,氧气下降的速度是二氧化碳上升速度的两倍左右。  针对这一现象,研究人员选取了兰州市进行实地测量。兰州市地处中国西北部半干旱地区,作为甘肃省省会,其总人口超过440万,由于两山夹一河的独特地形,以及少风少雨的气候特点,大气扩散受到抑制,导致了流域内污染物的稳定积累。  “我们看到兰州市中心的地形十分独特,南北最窄处仅1公里左右。考虑到大量人口在如此狭窄的区域聚集,人类的呼吸过程势必会影响大气中的氧浓度,因此我们希望对这个问题进行深入探索。”论文第一作者、兰州大学大气科学学院2020级气候学专业博士研究生刘晓岳说。  基于上述考虑,黄建平团队提出了“城市呼吸”的新概念,用来衡量城市空气的健康状态。  目前,针对“城市呼吸”中二氧化碳、污染物、能源等要素的研究在国际上已经比较全面,但是针对氧气的研究几乎是空白状态。  “这主要有两个原因,一是没有意识到氧气减少的危害,现在越来越多的研究表明,氧气浓度降低与人体健康特别是心血管健康密切相关;二是氧气浓度实时观测对仪器精度要求很高,一般仪器无法测量。”黄建平介绍。  目前,国内外已有一些研究团队在全球设立了大气氧气定期观测站点,探究全球大气氧气浓度的长期趋势。这些观测通常是使用密封瓶进行大气采样分析,密封瓶采样受实验条件的限制,数据的时空分辨率有限,因此还需对大气氧气进行连续观测来提高对大气传输和混合过程的认识。虽然近年已有一些站点开始连续观测,但是大多数氧气观测站点都设在人烟稀少、远离人类活动的区域。  在大的自然背景下探测微小的氧气变化相当具有挑战性。“大气中氧气变化信号以百万分之一计,这种探测犹如探讨一滴水对于整个海平面的影响,因此,对氧气监测分析仪器的精度和漂移有严格的要求。”团队负责技术的工程师王莉说。  2017年,黄建平团队在兰州大学城关校区一栋22层建筑的顶楼建立了国内首个高精度大气氧气观测平台。空气采样的采气口正对着兰州市最繁忙的街道——天水路。这条路有双向10车道,毗邻火车站,路段交通发达,受人为活动影响比较显著。  氧气观测平台采用气相色谱热导检测器(GC-TCD)技术测定大气氧含量,该技术已经使用了20多年,可以较准确地量化大气氧气的变化。团队利用气相色谱仪直接测量的是氧氮比,这是因为大气中氮气的变化比氧气的变化小得多,可忽略不计,因此氧氮比的变化可以被认为是氧气造成的。  “在氧气观测平台建设初期,我们克服了一系列技术难题,包括仪器调试、定标以及后期数据处理,构建了适用于平台的大气氧观测数据的订正方法等。经过团队的不懈努力,我们的观测资料最终得到了国际同行的认可。”黄建平介绍。  定量估算氧气浓度变化  城市中居民呼吸和化石燃料燃烧是两个独立的过程,因此很难直接将上述两个过程的影响分别从大气氧气观测资料中分离出来。但值得注意的是,居民呼吸是不排放污染物的,而化石燃料在燃烧过程中不仅排放了二氧化碳,同时也排放了包括氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫在内的各类污染物。因此,在观测到的氧气浓度变化信号中,有一部分是和污染物相关的信号,指示着化石燃料燃烧消耗的氧气,另一部分和污染物无关的信号,则指示着居民呼吸过程消耗的氧气。将现有的氧气浓度和污染物浓度的观测资料进行对比,就可以从氧气浓度变化的信号中分离出化石燃料燃烧信号和居民呼吸信号。  黄建平团队将城市氧气浓度观测数据分为两组。在空气质量较好的情景中,大气扩散条件较好,工业、交通活动等消耗的氧气能够较快补充,兰州市氧气浓度整体较高。这种情景下人类呼吸占氧气亏损的33.08%,化石燃料燃烧占比66.92%。此外,大气传输模型也显示,扩散条件较好时,有利于工业区污染气团远距离传输至兰州市中心城区,因此排放二氧化硫、一氧化氮等污染物的过程对氧气的消耗占比有所上升。这种情景下,大气充分混合,各类耗氧过程对兰州氧气浓度的影响较为均衡,对人体健康影响较小。  在氧气浓度较低、污染严重的情境下,化石燃料燃烧对氧气的消耗占比升高到72.5%,居民呼吸对氧气损耗的占比降低。高精度的大气传输模型显示该情景下耗氧过程主要发生在中心城区,氮氧化物和PM1排放过程的耗氧量明显增加,对应机动车尾气排放过程消耗的氧气显著增加。  植物光合作用是氧气的主要来源,兰州市耗氧量是产氧量的500倍以上,其缺口主要来自周边植被的支援。这种情况不仅发生在兰州,全球人口超过100万的大城市中,有75%的大城市耗氧量和产氧量的比值超过100。  黄建平团队曾做过测算,如果化石燃料燃烧稳定在一定水平不下降,会发生持续的氧气浓度下降,26世纪将降至20.0%以下,并在29世纪初将降至19.5%,可能会对地球上部分生物的生存造成威胁。  下一步,团队希望对全世界大城市的“呼吸指数”进行估算,通过城市耗氧和产氧的具体数据呼吁国际社会关注氧浓度问题,进一步评估不同情景下城市氧气浓度变化带来的健康风险,为制订因地制宜的、与产业结构相协调的“双碳”路径提供科学依据。  “这是一个前瞻性的研究,更长远来说,我们希望推动一个关于‘城市呼吸’的大科学计划,呼吁全世界更多的城市关注这个问题,因为它不仅是一个科学问题,也对每个城市、国家、地区的可持续发展都至关重要。”黄建平说。
  • GEODERMA丨肖春旺教授团队在草地土壤碳激发效应研究领域取得新进展
    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23篇。 今天与大家分享的是肖春旺教授团队在草地土壤碳激发效应研究领域取得新进展,在该项研究中,研究团队利用PRI-8800对来自外源碳和土壤有机质的土壤微生物呼吸的快速、连续、高频观测,为研究结果提供了有力的数据支撑。 来自植物根际和凋落物层淋溶的易分解外源碳(LOC)输入土壤是生态系统常见的自然现象,其在微生物介导的土壤碳循环中发挥着关键作用,尤其是在植物根系密集的草原生态系统。然而,外源碳的输入并不总是意味着土壤碳的净增加,因其能为异养微生物群落提供可用的碳和能量,进一步对土壤有机质的分解产生影响,即激发效应(Priming Effect,PE)。长期以来,尽管许多研究已经探讨了由外源碳添加诱导的激发效应,但很少有研究关注其短期效应。其次,输入土壤的外源碳是高度动态变化的,会迅速融入微生物、土壤有机质,或分解为CO2,但由于土壤微生物对外源碳输入的反应很快,来自外源碳的呼吸作用对微生物呼吸作用的相对贡献及其影响因素仍不确定。此外,围栏禁牧被认为是实现草地生态系统自我恢复的重要途径,其对土壤碳氮特性具有重要的积极影响,而围栏禁牧所导致的土壤碳氮特征变化可能进一步影响微生物对外源碳和土壤有机质的分解,但目前仍然缺乏对此的全面了解。 针对以上科学问题,肖春旺教授团队在中科院内蒙古草原生态站开展了相关研究,研究人员采集了3个不同围封禁牧时间(42年、22年和0年[自由放牧])和4个不同土层深度(0–10、10–30、30–50、50–100 cm)的土壤。通过向土壤中添加δ13C标记的葡萄糖以模拟自然界的碳输入,并使用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,在105-h内实现了分钟尺度上对来自外源碳和土壤有机质的土壤微生物呼吸的快速、连续、高频观测,主要探究了土壤碳氮特征变化对土壤微生物响应外源碳输入的短期过程以及对外源碳和土壤有机质分解的影响及机制。 研究结果发现,土壤微生物对外源碳的输入反应迅速,由土壤有机碳和碳氮比控制的微生物生物量是直接影响微生物对外源碳输入反应强度的最重要因素。放牧和较深的土壤层减少了来自外源碳的呼吸作用及其对总呼吸作用的相对贡献(图1),主要归因于土壤碳氮比和真菌/细菌的变化。此外,外源碳添加促进了所有土壤中有机质的分解,使土壤有机质的呼吸作用增加了11.3–92.4 mg C g-1 SOC,相当于18.7–266.1%的激发效应。放牧和土壤深度增加导致了更大的激发效应和土壤碳损失,其中土壤碳氮比和有机碳含量是最重要的调节因素。图1 不同土壤中来自外源碳和土壤有机质的累积碳矿化量及其比值注:GE42(10)、GE22(10)和GE0(10)分别代表围栏禁牧42年、22年和0年样点的0–10 cm土壤;GE42(10)、GE42(30)、GE42(50)和GE42(50)分别代表围栏42年样点的0–10、10–30、30–50、50–100 cm的土壤。 禁牧被认为是实现草原生态系统自我恢复的重要途径,了解放牧对外源碳输入下草原碳循环的影响可能有助于提高我们对未来草原土壤碳动态的预测。因此,结合本研究结果,研究人员建立了一个概念框架,阐明了禁牧年限和土壤深度变化对外源碳输入下草原土壤微生物呼吸和土壤碳动态的影响(图2)。禁牧对植被的积极影响进一步提升了土壤有机质的质和量,进而通过影响微生物特性导致更多的外源碳被微生物呼吸代谢,并增大其对总微生物呼吸的贡献,但是却会减小其诱导的激发效应和土壤碳损失。然而,对于不同深度的土壤而言,增加土层深度会影响土壤有机质的质和量,导致来自外源碳的呼吸及其对总微生物呼吸的贡献均减小,但是却会减小其诱导的激发效应和土壤碳损失。目前在世界大部分地区,由于受到人类活动的影响,草原正面临着严重退化的困境,而禁牧可能是实现表层土壤碳固持的有效措施。图2 禁牧和土壤深度变化对外源碳输入下草原土壤微生物呼吸和土壤碳动态影响的概念图 相关研究成果以“The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands”为题在线发表于国际土壤学领域主流期刊《Geoderma》(中科院一区Top,IF5 = 7.444)上。 生命与环境科学学院2019级博士研究生李超为本论文第一作者,肖春旺教授为本论文的通讯作者。中国科学院地理科学与资源研究所何念鹏研究员为本研究的重要合作作者,另外,中国科学院地理科学与资源研究所的徐丽副研究员和李明旭博士也参与了本研究。来源丨中央民族大学生命与环境科学学院官网相关论文信息: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.原文链接:https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116385. 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, HeNP, 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 & Biochesion: Implications for soil C sequestration. Ecology and Evolution, 3: 5045-5054.
  • 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。
  • 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]. 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