中国陆地生态系统土壤有机碳变化研究进展

通过文献资料, 对中国陆地生态系统土壤有机碳变化研究进行评述. 20世纪80年代初至21世纪初, 中国森林、草地、灌丛和农田土壤有机碳库合计年均增加(71±19) Tg/a, 三江平原沼泽湿地垦殖导致土壤有机碳损失(6±2) Tg/a. 该结果存在极大的不确定性, 尤其是对森林、灌丛和草地碳库变化的估计. 未来研究需重点关注土地利用变化及其碳源、碳汇效应, 放牧管理对草地土壤有机碳库的影响, 灌丛和非森林树木(经济林、防护林及四旁绿化造林)土壤有机碳变化估算, 深层土壤有机碳变化的测定和估算, 中国土壤的固碳潜力及陆地生态系统碳收支模型开发.     

基于模型的农田土壤固碳潜力估算

农田生态系统在陆地碳循环中具有重要地位. 增加农田土壤有机碳的固定不仅有助于减缓大气CO₂浓度增加速率, 而且对保障国家粮食安全具有重要意义. 基于农田土壤碳饱和理论, 分析了全球95个覆盖温带、热带、亚热带等不同气候区农田长期定位试验数据, 并构建了由气温、降水、土壤黏粒含量和pH驱动的农田土壤固碳潜力模型(R₂=0.58, n=76). 中国的长期定位试验较好地验证了这一模型(R₂=0.74, n=19). 模型敏感性分析表明, 低温湿润地区、高黏粒含量和低pH的土壤具有相对较高的固碳潜力; 高温低湿地区、低黏粒含量和高pH的土壤则较低. 利用所建模型和气候、土壤等基础数据, 对中国河南省农田土壤固碳潜力进行了估算. 结果表明, 该省农田表土(0~20 cm)碳饱和密度平均约为32 t/ha, 南部地区相对较高. 按该省第2次土壤普查的有机碳密度估算, 未来可望增加土壤固碳约为100 Tg.     

老年慢性心力衰竭患者肿瘤坏死因子、脑钠肽水平变化及其相关性分析

目的：探讨老年慢性心力衰竭（CHF）肿瘤坏死因子α（TNF-α）以及脑利钠肽水平的变化,并对其进行相关性分析。方法：选择老年CHF患者59例,根据心功能分级,Ⅱ级19例,Ⅲ级25例,Ⅳ级15例;另选心功能正常的老年人36例。所有入选者予以血清BNP、TNF-α测定,并采用彩色多普勒超声测定左心室舒张末内径并计算左室射血分数（LVEF）。结果：与对照组比较,CHF组心功能Ⅲ、Ⅳ级患者TNF-α水平明显升高（P〈0．05）,心功能Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级患者血BNP水平明显升高（P〈0．05）,并随心功能分级加重而增加。血TNF-α水平与BNP呈正相关（r=0．57,P〈0．05）。CHF患者中血清TNF-α和BNP水平与LVEF比较均呈负相关（F-0．48,r=-0．64,P〈0．05）。结论：老年CHF患者血TNF-α显著升高,并与BNP及LVEF关系密切,是反应CHF患者心功能恶化的重要预测指标。     

CO2浓度升高和不同氮肥水平下源库处理对粳稻茎鞘非结构性碳水化合物积累和转运的影响

为探究CO₂浓度升高和不同氮肥水平下源库处理对粳稻茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)积累和转运的影响,利用开顶式气室(OTC),设置2个CO₂浓度([CO₂]):对照(背景大气,a[CO₂])和在背景大气[CO₂]基础上升高200μmol·mol^-1(e[CO₂])。以常规粳稻"南粳9108"为试验材料,在OTC内采用盆栽方式,设置低N(N1,10 g N·m^-2)、中N(N2,20 g N·m^-2)和高N(N3,30 g N·m^-2)3个施N水平。抽穗期源库改变设剪叶(LC)和疏花(SR)处理,以不处理为对照。测定并计算了抽穗期和成熟期叶片N含量、茎鞘NSC积累量(TM_NSC)、NSC表观转运量(ATMNSC)及其对籽粒产量的表观贡献率(AC_NSC)。采用方差分析、相关分析和逐步回归方法对上述观测数据进行分析。结果表明,[CO₂]升高显著降低抽穗期叶片N含量,显著促进中N水平的NSC积累。在不同[CO₂]和N水平下,SR处理均导致成熟期茎鞘TM_NSC显著升高,ATM_NSC和AC_NSC显著降低;在背景大气和不同N水平下,LC处理均显著降低成熟期TM_NSC,显著提高ATM_NSC,但[CO₂]升高下LC处理对成熟期TM_NSC和ATM_NSC均无显著影响。LC处理对籽粒产量及其构成未产生显著影响。粒叶比越高,成熟期TM_NSC和千粒重越低,ATM_NSC、AC_NSC、籽粒产量和收获指数越高。综合影响AC_NSC的因素为粒叶比、抽穗期和成熟期TM_NSC;综合影响籽粒产量的因素为粒叶比、成熟期叶片N含量和TM_NSC,这些综合影响均可用多元回归模型定量表述。     

两种农田土壤不同组分呼吸及其温度敏感性

为探讨农田土壤不同组分呼吸及其对温度变化的响应,选取山东平邑旱耕土和湖南桃江水稻土为供试土壤,设置4个温度水平(5、15、25、35 ℃),对两种土壤的轻组、重组及全土进行63 d的培养试验.结果表明: 两种土壤全土的呼吸均高于轻组和重组.旱耕土重组的呼吸高于轻组,水稻土重组和轻组的呼吸在5～25 ℃温度水平下无显著差异,但35 ℃下重组高于轻组.在不同温度水平下,旱耕土轻组、重组和全土累积呼吸量分别占其初始碳的0.3%～2.8%、0.4%～3.7%和0.6%～7.0%,水稻土分别占其初始碳的0.4%～3.0%、0.3%～3.8%和0.7%～5.3%.两种土壤全土及轻、重组呼吸的温度敏感性(Q₁₀)均随温度升高和培养时间延长而降低;水稻土重组的Q₁₀高于轻组,旱耕土重组和轻组Q₁₀的差异无明显规律.在5～25 ℃温度水平下,旱耕土全土Q₁₀显著高于水稻土,但在25～35 ℃下低于水稻土.说明平邑旱耕土有机碳矿化强度高于桃江水稻土,且对温度变化的响应总体比水稻土更敏感.     

开放式空气CO2增高对稻田CH4和N2O排放的影响

在FACE(free-aircarbondioxideenrichment)平台上,采用静态暗箱气相色谱法观测研究了大气CO₂浓度增加对稻田CH₄和N₂O排放的影响.结果表明,在150和250kgN·hm^-2两种氮肥水平下大气CO₂浓度增加200μmol·mol^-1均明显促进水稻生长,水稻生物量积累.大气CO₂浓度增加对150和250kgN·hm^-2两种氮肥水平下稻田CH₄排放均无显著影响,并简要分析了与现有文献报道结果不一致的原因.大气CO₂浓度增加也未导致150和250kgN·hm^-2两种氮肥水平下稻田N₂O排放的明显变化,与大多数研究结果一致.     

地-气间碳通量气候响应的模拟 I.近百年来气候变化

利用一个简单的计算陆地生态系统净碳通量的数学模型 ,根据最新重建的 1 90 1～ 1 995年间全球陆地 0 .5× 0 .5度的气候资料 ,对近百年来的主要气候变化特征进行了分析 ,并对碳通量的时间变化和空间分布情况进行了模拟。结果表明 ,2 0世纪 4 0～ 70年代中期的气候条件 (温度下降而降水增加 )最有利于陆地生态系统的净碳吸收 ,而此后的情况 (温度增加而降水减少 )则不利于生态系统的净碳累计。近百年来的气候变化可能对陆地生态系统净吸收大气二氧化碳有重要贡献。对模型的不足也做了讨论。     

模拟酸雨对不同土壤有机碳和作物秸秆分解的影响

为研究酸雨对不同pH值水稻土中有机碳分解的影响,选择酸性（pH 5.48）、碱性（pH 8.18）和中性（pH 6.70）水稻土（分别设置施用秸秆0、15 g·kg^-1土处理）在20 ℃条件下进行40 d的培养试验,各土壤组分别用pH值为6.0、4.5、3.0的模拟雨水将土壤含水量调为400 g·kg^-1(以风干土计).结果表明：秸秆、酸雨和土壤共同对土壤系统CO₂释放产生影响,秸秆的添加可显著提高土壤CO₂释放速率.培养期间,酸雨未显著影响土壤有机碳分解,但对土壤中作物秸秆的分解影响显著. pH 3.0酸雨处理下酸性和碱性土壤中秸秆40 d总分解量比pH 6.0处理高8%;酸雨抑制了中性水稻土中秸秆的分解,pH 3.0酸雨处理下秸秆40 d总分解量比pH 6.0处理低15%.pH 3.0酸雨处理下,酸性水稻土有机碳分解速率分别比中性和碱性水稻土高43%和50%（P<0.05）,秸秆在中性水稻土中分解量分别比其在酸性和碱性水稻土中低17%和16%（P<0.05）.     

三种李斯特菌菌体蛋白提取方法的比较

通过对3种李斯特菌菌体蛋白提取方法主要是破壁方式的比较,找到一种可高效提取李斯特菌菌体蛋白的方法,为该菌的深入研究提供可靠技术。以绵羊李斯特菌新鲜液体培养物为材料,收集菌沉淀,分别选用3种破壁方式破除细胞壁,三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)-丙酮沉淀法沉淀破壁液中的菌体蛋白,采用聚丙烯酰氨凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)和Western-blot分析所得菌体蛋白。溶菌酶-超声破壁-TCA-丙酮沉淀法提取得到的李斯特菌菌体蛋白SDS-PAGE条带清晰丰富,Western-blot条带特异。溶菌酶-超声破壁-TCA-丙酮沉淀法可有效提取李斯特菌菌体蛋白,满足常用蛋白分析技术的要求,是一种提取李斯特菌菌体蛋白的可靠方法。     

基于GIS技术的1991-2000年中国农田化肥氮源一氧化二氮直接排放量估计

依据政府间气候变化专门委员会(IPCC)对农田N₂O排放因子的定义,将气候和种植制度等N₂O排放的主控因素引入到估算方法中,结合GIS技术估计了中国农田化肥氮导致的N₂O直接排放量的空间分布和年际变异.结果表明,在1991—2000年间由于化肥投入量的增加,中国农田化学氮源N₂O排放呈上升趋势.20世纪90年代的平均年排放量为204 Gg N₂O-N,变幅为159～269 Gg N₂O-N,排放量最高的年份出现在1998年,而1992年排放量为最低.估算结果的不确定性约为23％.受施氮量和降水的影响,N₂O排放通量表现出明显的地区差异,东部较高,西北偏低.