GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL. 37, L09401, doi:10.1029/2010GL043228, 2010 不同植被蓋度蒸散分解：穩定同位素技術的評估 Lixin Wang,1 Kelly K. Caylor,1Juan Camilo Villegas,2,3,4 Greg A. Barron‐Gafford,4,5 David D. Breshears,2,4,5 and Travis E. Huxman4,5 1普林斯頓大學環境工程系，普林斯頓，新澤西，美國2 亞利桑那大學自然資源與環境系，圖森，亞利桑那，美國3 Grupo GIGA, Facultad de Ingenier?´a, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia.4生物圈2號，亞利桑那大學，圖森，亞利桑那，美國5亞利桑那大學生態與進化生物學系，圖森，亞利桑那，美國 摘要：在水分限制的生態系統中，分割生態系統尺度蒸散通量（植物蒸騰與土壤蒸發）存在理論和技術上的挑戰。我們使用了生物圈2號的玻璃屋以評估不同植被蓋度梯度的蒸騰分割‐水汽穩定同位素（Delta D）的表面波動。我們采用了激光穩定同位素分析儀與Keeling圖方法進...
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二氧化碳同位素分析儀用于CO2封存項目泄露的監測Ian McAlexander,? Greg H. Rau,? Jimmy Liem,? Thomas Owano,? Ray Fellers,? Douglas Baer,?? Los Gatos Research, 67 East Evelyn Avenue, Suite 3, Mountain View, California 94041, United States? 加州大學海洋科學系，Santa Cruz, California 95064, United States 摘要：在監測地下CO2儲存的泄露監測中，野外自容的CO2同位素分析儀可以用于區分來自生物來源和燃料來源產生的CO2（CO2測量精度為0.05 ppm，δ13C 0.2‰）。分析儀連接了多路器以進行多點氣體的同步采集。實驗地點位于Zero Emissions Research and Technology (ZERT) site (Bozeman, Montana, July 14-22, 2009)。遠離CO2釋放位置，我們觀測了生態系統的日變化，Keeling曲線表明CO2源(δ13C = -27.0±0.5‰)，這與當地的C3植被的同位素比值是一致的。泄露位置附近的進樣口測量表明，C...
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湖北宜昌西陵峽地區大氣降雨氫氧同位素特征分析武亞遵1，萬軍偉1，林云2 1． 中國地質大學環境學院，武漢; 2． 中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所，成都摘要: 通過測定湖北宜昌西陵峽地區2009 年5 月至10 月降雨樣品的氫氧同位素組成，分析了該區降雨的氫氧同位素特征及其與降雨量的關系，并與區內2007 年同期的降雨同位素資料進行了對比。結果表明，該區大氣降雨線公式為: δ( D) =8． 45δ( 18O) +11． 55，與全球降雨線和全國降雨線公式相比，斜率和截距均偏大，這與凝結物在未飽和大氣中降落時受到非平衡蒸發的影響、重同位素的快速富集有關; 區內降雨的氘盈余d 值平均值較全球的略低，d 值波動范圍較小且比較集中，說明該區大氣降雨的水蒸汽在源區的蒸發速率較慢，且降雨的水蒸汽來源較單一、降雨條件不甚復雜。次降雨同位素的降雨量效應不明顯，但持續時間較長降雨的同位素比率與降雨量呈顯著的負相關關系。與2007 年同期降雨相比，2009 年降雨的δ( 18O) 和δ( D) 均出現了富集，但d值平均值偏小，表明2009 年降雨的水蒸汽來源路徑較短，且水蒸汽來源地濕度較大，這可能與水庫水位上升引起的水域面積變大，水面蒸發加強、空氣濕度變大等局地氣候環境變化有關。本文采用Los Gatos液態水穩定同位素分析儀（型號：908-0008） 湖北宜昌西陵峽地區...
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Anal. Chem. 2001, 73, 4145-4153A Bacterial Method for the Nitrogen IsotopicAnalysis of Nitrate in Seawater and FreshwaterD. M. Sigman,*,? K. L. Casciotti,? M. Andreani,? C. Barford,§ M. Galanter,? and J. K. Bo1hlke^Department of Geosciences, Guyot Hall, Princeton University, Princeton, New Jersey, 08544, Magiste`re de Sciences de laTerre, EÄ cole Normale Supe´rieure de Lyon, 46 Alle´e d'Italie, Lyon, France 69364, Department of Earth and AtmosphericSciences, Harvard University, Cambridge, MA 02138, and U.S. Geological Survey, 431 National Center, Reston, VA 20192 N...
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植物生態學報 2010, 34 (2): 170–178 袁國富1* 張 娜1,2 孫曉敏1 溫學發1 張世春1,2 利用穩定同位素技術和Keeling Plot方法可以有效分割地表蒸散量, 進而加深對陸地生態系統水循環的理解。該研究通過原位連續測定麥田的水汽同位素數據, 評價Keeling Plot方法在分割地表蒸散中的應用, 并揭示華北冬小麥(Triticum aestivum)蒸騰在總蒸散中的比例。實驗于2008年3–5月在中國科學院欒城農業生態站進行, 利用國際上先進的激光痕量氣體分析儀為基礎構建的大氣水汽18O/16O和D/H同位素比原位連續觀測系統, 同時利用渦度相關技術、真空抽提技術、同位素質譜儀技術, 獲取了必要的數據。研究分析了一天中不同時間段的連續的大氣水汽δ18O與水汽濃度倒數擬合Keeling Plot曲線的差異和可能的原因。結果顯示, 中午時段的擬合結果較好, 這也暗示中午時段蒸騰速率高時最可能滿足植物蒸騰的同位素穩定態假設。進一步的分析發現植物蒸騰的同位素穩定態并不總是成立, 尤其是水分脅迫下進入成熟期的小麥, 其蒸騰水汽同位素一般處于非穩定態。利用同位素分割結果顯示, 生長盛期麥田94%–99%的蒸散來源于植物蒸騰。關鍵詞 通量分割, ...
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高精度N2O、CO、H2O氣體分析儀與CH4、CO2、H2O氣體分析儀的開發R. Provencal1 M. Gupta1 T. Owano1 A. Crotwell2 E. Dlugokencky2 P. Novelli2 B. Hall2 and D. Baer11 Los Gatos Research, California, USA 2 NOAA Earth System Research Laboratory, Boulder, Colorado, USALGR新型溫室氣體分析儀(GGA-24EP)可以連續測量并記錄CH4、CO2和H2O的氣體濃度，測量光譜采用了近紅外光譜。GGA-24EP集成了內置Peltier冷卻器以穩定儀器內部溫度，從而使得該分析儀在進行高精度測量的同時，可保證大范圍的溫度變化環境下的最低漂移性能。LGR的新型N2O+CO分析儀(型號N2OCO-23d)采用了量子層疊激光器和中紅外，從而保證了N2O, CO和H2O的高精度測量。 l NOAA標氣測試(CO2: 300-500 ppm;...
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D. E. Pataki1 J. R. Ehleringer1 L. B. Flanagan2 D. Yakir3 D. R. Bowling1 C. J. Still4,51猶他大學生物系 2 Lethbridge大學生命科學系3 Weizmann研究所4加州大學Berkeley大氣中心 5加州大學地理系 GLOBAL BIOGEOCHEMICAL CYCLES, VOL. 17, NO. 1, 1022, doi:10.1029/2001GB001850, 2003 摘要：光合與呼吸作用對大氣產生的影響可以被用來研究全球碳匯/源的估計，以及用于區分生態系統通量。因此Keeling plot的研究方法正越來越多地被用于確定生態系統呼吸(d13CR)的碳同位素組成，以較好地理解生態系統的同位素鑒別。本文我們分析了來自北美和南美33個實驗地點的146個keeling曲線，以研究生態系統呼吸的格局(d13CR)。為了解析來自不同研究的結果，我們討論了Keeling曲線方法的假設條件，并推薦了可用于確定生態系統呼吸的標準方法。方法包括用于解釋x變量誤差的回歸計算方法，以及夜晚期間生態系統呼吸的估計。我們統一計算了所有生境的生態系統呼吸。我們發現C3生態系統存在很大程度上的時空變化，具體的變化范圍從-19.0到...
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植物中氫和氧的主要來源是水，植物所能利用的水分主要來自降水、土壤水、徑流（包括融雪）和地下水。土壤水、徑流和地下水最初也全部來自降水, 但由于土壤水分輸入的季節變化、地表層的蒸發或土體水分和地下水之間的差異使得土壤水分產生同位素組成梯度。一般來說，植物根系吸收水分過程以及隨后的木質部水分運輸過程均不發生同位素分餾效應，即根的和莖內水的dD、d18O值與土壤中可供植物吸收的水之dD、d18O值相近。因此我們可以通過分析植物莖水的同位素比率來確定根系對不同來源的土壤水的吸收，可以使我們進一步地了解根在土壤剖面中的活動和在自然群落中植物對水分的利用的差別。在整個生長過程中，植物可能不僅僅利用一種水源（包括大氣降水、土壤水、地下水等）。利用穩定同位素技術不但可以測定植物在不同環境下所利用水分的深度并且對使用兩個以上水源的植物可以定量其所利用水源所占的比例；而且還可以研究植物水分利用在時間上的變化，這一點是僅通過分析植物根系在土壤剖面中的分布所不能確定的。同位素技術的另一個重要作用是確定在土壤中哪部分植物根系是吸收水分的最活躍區域。因為植物根系通常遍布整個土壤剖面，但這并不意味著根系在其存在的土層中都表現出水分攝取活性，到目前為止其它方法則難以解決這一問題。 林教授在本文中詳細論述了樣品的取樣方法和在注意事項。...
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[1] Natalia Shakhova, Igor Semiletov, Anatoly Salyuk, Vladimir Yusupov, Denis Kosmach, Örjan Gustafsson.Extensive Methane Venting to the Atmosphere from Sediments of the East Siberian Arctic Shelf. Science, 2010, 327: 1246-1250.[2] D. R. Bowling, J. B. Miller, M. E. Rhodes, S. P. Burns, R. K. Monson, D. Baer. Soil, plant, and transport influences on methane in a subalpine forest under high ultraviolet irradiance. Biogeosciences, 2009, 6:1311-1324.[3] P. Sturm, A. Knohl. Water vapor δ2H and δ18O measurements using off-axis integrated cavity output spectroscopy. Atmosphe...
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最近的一些研究表明，活著的植物和分離的植物體能夠在有氧情況下產生數量驚人的甲烷。這些研究在科學界甚至社會中引起了激烈的爭論。許多研究有著相反的意見，其中一些研究質疑將實驗室的研究擴展到全球尺度是否可行，另一些則認為是實驗的誤差導致了錯誤的數據，并且有兩個研究（其中一個是基于穩定性同位素）在近期報道植物不能釋放出CH4。因此我們根據許多獨立的試驗，分別測試，干的植物樣本，分離的鮮植物體，以及植物的組成部分（木質素，纖維素，膠體等），在UV的照射下，或者在升溫的情況下有明顯的甲烷排放。UV幾乎是瞬間引發甲烷排放，因為我們可以斷定這是一個光化學過程。而長時間的輻射試驗表明CH4庫的容量是極端巨大的，比實驗中吸附和稀釋帶來的誤差大很多個數量級，所以不可能是試驗誤差造成的錯誤。純13C植物葉片釋放的13CH4和普通葉片釋放普通CH4的速率相同。UV使植物釋放甲烷.pdf0b4784e614d6eb0021ffd7922afa4c3f.pdf (706.67 KB)
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