2021年4月15~16日,由北京師范大學地表過程與資源生態國家重點實驗室主辦,加拿大ABB公司及北京理加聯合科技有限公司協辦的2021年穩定同位素測量技術及應用學術交流會在線上成功舉辦。
來自清華大學、北京大學、北京師范大學、中國林科院、中國科學院、中國農業大學、北京林業大學、東北師范大學、深圳大學、西南大學、南京信息工程大學、浙江大學、復旦大學、南開大學、同濟大學、新疆大學、西北農林科技大學、美因茨大學、馬德里理工大學等100余個單位的專家學者及業務人員參加了此次會議,直播間兩日訪問次數達3.5W余次。
本次交流會的主題為:基于穩定同位素技術地表過程綜合監測研究進展。目的為面向廣大科研人員,開展以穩定同位素基礎理論,技術方法,數據分析和地表過程綜合監測研究進展等多方面為主的技術交流和培訓,促進和推廣穩定同位素技術在不同領域的應用。
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在上午的報告中,清華大學林光輝教授、東北師范大學白娥教授、深圳大學宋欣教授、北京理加聯合科技有限公司孫寶宇總經理分別介紹了穩定同位素生態學研究及其應用的一些新進展、應用氮穩定同位素研究森林氮循環、植物水分及纖維素氧氫同位素分餾效應研究、生態系統監測新技術及應用實踐的研究進展。
在下午的報告中,北京師范大學王佩副教授、北京林業大學余新曉教授、西南大學何新華教授、ABB LGR公司Frederic despagne博士、中國科學院地理科學與資源研究所楊麗虎高級工程師、中國林業科學研究院徐慶研究員分別就植被冠層葉片水同位素觀測及示蹤研究、基于穩定同位素技術的植被水碳過程研究、田間原位13C/15N雙標記實驗技術及碳氮循環跟蹤、Applications of ABB LGR-ICOS stable isotope analyzers in ecology、同位素技術在水文水資源中的應用、穩定同位素在陸地生態系統植物水分利用研究中的應用等方面進行了詳細地介紹。
4月16日上午,中國科學院地理科學與資源研究所溫學發研究員、中國林業科學研究院孫守家副研究員、南京信息工程大學肖薇教授、北京師范大學吳秀臣教授、北京理加聯合科技有限公司趙妮應用工程師分別介紹了同位素技術在生態系統生態學中的應用、穩定碳同位素在生態學研究中的應用、基于穩定同位素法研究地表對大氣水汽的貢獻、積雪對中國北方森林生長的影響、激光同位素測量技術在生態系統水碳氮循環中的應用。
16日下午,由北京理加聯合科技有限公司杜文生技術工程師對ABB LGR 水同位素分析儀及LI-2100 全自動真空冷凝抽提系統進行了詳細的操作培訓。
本次交流會充分利用互聯網平臺,采用線上直播形式,各位老師通過共享屏幕、語音及文字對話等方式,快速進行問題答疑。培訓過程中大家專心聽講,面對其中的難點,積極參與線上交流,學習氛圍良好,互動熱烈。
此次線上會議還有直播抽獎環節,共抽取
二等獎(6名)
三等獎(10名)
在直播結束后,依然有同學在直播間提出問題希望與老師進行交流,我們特此收集直播間內所提出的相關問題,如下,感謝各位老師的耐心解答。
Q:請問白老師,累積回收率超過100%
如何理解?謝謝老師!
A:累積回收率超過100%是由實驗誤差造成的,這在示蹤實驗中是比較常見的,也是被允許的。
Q:請問白老師,零張力和吸力獲取土壤溶液來源上的區別是什么?謝謝您。
A:零張力和吸力獲取土壤溶液來源上的區別:這個問題做土壤水的同仁們會更加清楚,零張力是滲漏水,也就是我們說的淋溶掉的。吸力采樣計是孔隙水,采到的水可能并不一定能夠淋失掉。但是有時候零張力采到的樣品會非常少,為了更了解土壤水,就用吸力的代替了。
Q:白老師 您好 在有機物的生物降解過程中 需要添加的氮量較多 才能降解有機物 我想知道有機物降解的過程中 氮的去向 那這時候我是可以加的標記的N15量較多嗎?或者我可以加少量的標記15N,加更多的沒有標記的氮嗎?謝謝老師。
A:在最終產品15N豐度達到很高的情況下,但是N15的添加量不足以降解有機物,我想既能降解有機物,又能知道氮的去向,我認為可以混合量多的沒有標記的氮源和量少的15N標記的氮源,然后達到使用量后加入,只有計算的時候別算錯了就可以。
Q:白老師您好,想請教一下白老師,進一步講一下氣體怎么進行測定的,謝謝老師。
A:氣體的測定:用的靜態箱法,采集到氣袋后,用測定氣體同位素的儀器測定同位素豐度
Q:請問老師捕食者的同位素和獵物的同位素是否有具體的數值關系?
A:捕食者的同位素和獵物的同位素一般有關系,決定一個生物的同位素最重要的因素是他的來源,比如獵物的氮是捕食者氮的來源,但是具體要看比例,如果還有很多其他來源,而這個獵物的占比小,則關系弱。如果捕食者只依賴這一單一來源,則應該有很強的相關性。
Q:白老師,您好。在您講的Part1.沉降氮的去向這個實驗中,銨態氮和硝態氮是分別添加在不同的土壤中,還是同時添加在相同土壤中的?如果是添加在相同土壤,那么銨態氮和硝態氮在一系列的轉化過程中,是不是會存在銨態氮中的N15跑到硝酸基中去了的情況,這應該是會影響硝態氮和銨態氮的測定的吧?
A:Part1.沉降氮的去向這個實驗中,銨態氮和硝態氮是分別添加在不同的土壤中的。不能同時添加到一個樣品,你說的是對的。
宋欣老師Q&A
Q:感謝宋老師的精彩報告,有兩個問題請教您一下:1. 用于抽提的枝條要剝皮嗎?我看您PNAS的文章里面沒有明確提到這一點,個人感覺剝皮對抽提的結果影響還挺大的;2. 您通過有機質H和木質部水的交換在一定程度上挑戰了“兩個水世界”,請問您有沒有考慮過對于整株植物不同部位本身同位素組成的異質性以及土壤水分(比如不同孔隙尺度)同位素組成的異質性對您的整個結果的影響,謝謝。
A:很好的問題。1)剝皮了,文章的方法里面其實有提到;2)這個問題很重要,土壤水真空抽提過程中也存在潛在的分餾,而且機制比較復雜,很多研究者都在做這個方面的研究,我們的控制實驗使用的是沙土(我們甚至考慮過用水培,這樣就能明確知道真實水源水的值了),因為根據前人的研究,沙土的分餾效應幾乎可以忽略,我們論文里有針對土壤分餾復雜性的討論;另植物不同部位同位素組成的差異,-- 這里是指枝條水還是葉片水?植物不同部位同位素組成的差異,我想了一下,在我們的實驗體系里關系不大,一個是我們用的是小樹苗,冠層比較簡單,另外chamber里面空氣充分混合,沒有像野外一樣存在小氣候的差異,另外我們的取樣部位是主干,而不是側枝,而且主干使用了鋁箔包裹,防止蒸騰富集。不過野外情況下會復雜很多,within-plant isotope heterogeneity的確是需要注意的問題。?
Q:想問下宋老師,這種氫同位素貧化會因為植物的生長期不同和季節變化而變化嗎?隨時間和空間變化,還是會有一個恒定的偏移量?
A:很好的問題。答案目前還不太清楚,這個問題值得通過進一步的數據積累去更好的揭示。根據我們發現的貧化程度和枝條水含量具有較好相關性的結果猜測,時空變化如果伴隨枝條水含量(比如旱季枝條含水量可能偏低?)也發生變化的,那么貧化程度理應也會有差異的,不過差異幅度到底有多大還不說。一般來說枝條水含量的種間差異要比種內要大,因此貧化程度應該也是種間比種內差異大?
Q:13CO2標記要56天才取樣?這樣需要好多標記氣體啊?
A:大田標記13CO2標記一般是當天一次標記就拆掉裝置,第二天就開始取樣(持續天數根據實驗目的和植物類型自定;土壤可持續數年如果標記地取樣點未被擾動的話)。我們的經驗是密閉留置標記裝置過夜,第二天中午再拆掉,一般讓剩余未吸收和/或當晚土壤呼吸釋放的13CO2第二天上午再被植物吸收利用。
Q:那個圓圓的土壤,是機器鉆取的。那你們的機器最多是100cm嗎?有沒有試過更深的呢?
A:根據作物根系,我們取樣到100cm深度。(地質)鉆孔機可取數米至數千米深樣品。
Q:標記之后一般多久取樣,最優。
A:沒有最優取樣時間,依實驗目的而定。一般來說,葉片13C光合同化、15NO3-還原、15N同化取樣可以以秒、分、小時至數天計;植物(上述情況除外)和土壤取樣以天、周、月或年計。
Q:植物是持續標記的嗎?密封的環境怎么更換干冰這些降溫裝置?
A:根據實驗目的、植物和土壤等類型自定一次或持續多次標記。干冰是負20℃,多少視情況擇定。
Q:何老師,您好!在降雨量1800mm的地區做大樹碳氮雙標需要注意什么?
A:需要數天以上的不降雨天氣,其它以實驗目的、植物樹冠和土壤等類型擇定。
Q:13CO2標記要56天才取樣?這樣需要好多標記氣體啊?
A:大田標記13CO2標記一般是當天一次標記就拆掉裝置,第二天就開始取樣(持續天數根據實驗目的和植物類型自定;土壤可持續數年如果標記地取樣點未被擾動的話)。我們的經驗是密閉留置標記裝置過夜,第二天中午再拆掉,一般讓剩余未吸收和/或當晚土壤呼吸釋放的13CO2第二天上午再被植物吸收利用。
Q:那個圓圓的土壤,是機器鉆取的。那你們的機器最多是100cm嗎?有沒有試過更深的呢?
A:根據作物根系,我們取樣到100cm深度。(地質)鉆孔機可取數米至數千米深樣品。
Q:標記之后一般多久取樣,最優。
A:沒有最優取樣時間,依實驗目的而定。一般來說,葉片13C光合同化、15NO3-還原、15N同化取樣可以以秒、分、小時至數天計;植物(上述情況除外)和土壤取樣以天、周、月或年計。
Q:植物是持續標記的嗎?密封的環境怎么更換干冰這些降溫裝置?
A:根據實驗目的、植物和土壤等類型自定一次或持續多次標記。干冰是負20℃,多少視情況擇定。
Q:何老師,您好!在降雨量1800mm的地區做大樹碳氮雙標需要注意什么?
A:需要數天以上的不降雨天氣,其它以實驗目的、植物樹冠和土壤等類型擇定。
Q:老師您好,我想請教一下,油茶是碳三植物還是碳四植物?
A:油茶是碳三植物,油茶葉片δ13C值在-29.55‰~-27.52‰之間,不同地區略有差異。
關于此次會議PPT是否可以分享
工作人員還在與各位老師溝通當中
我們會將可以分享的PPT逐步在公眾號內進行推送
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通過此次交流會的學習和交流,相信各位老師、同學對同位素的相關知識有了更深層次的認識,并且對LGR液態水同位素分析儀及LI-2100全自動真空冷凝抽提系統也有了進一步的了解。
如您有任何需要,歡迎隨時聯系我們,北京理加科技有限公司將竭誠為廣大科研工作者服務。
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關注公眾號,觀看此次會議回放。