土壤呼吸是陆地生态系统仅次于光合作用的碳通量,土壤生物化学过程CO2和δ13C产生与输送是土壤呼吸量级与过程评价的制约因素。根据土壤生物化学过程CO2气体产生和输送特点,基于稳定同位素红外光谱技术,自主研发非线性在线标定技术、多通道双循环的高效循环气路、气体浓度预降低的高效循环气路、可模拟冻融过程的变温技术;集成创新研制分别针对土壤-大气界面气体交换过程、土壤内部气体垂直运移过程和土壤有机质分解过程的三套CO2及其δ13C浓度和通量观测系统,并在生态脆弱区开展观测示范,有效解决了土壤生物化学过程CO2的产生、运移与释放的综合监测难题。 本课题研发了土壤微生物呼吸δ13C全自动变温模拟与测定系统,针对野外试验条件无法控制的难题,建立室内的可模拟冻融过程的全自动变温模式与部件,可按既定程序调节培养瓶内的温度,实现模拟复杂情景的实验需求。变温模拟与测定系统控温范围-5~35℃、控温精度优于0.23℃、变温速率为1.06 ℃/2 min(0~35℃)和0.70 ℃/2 min(-5~0℃),可至少同时控制16 路的培养瓶和3 路标气。 将野外采集的土壤样品分别放在16个样品瓶中,利用本课题研发的土壤微生物呼吸δ13C全自动变温模拟与测定系统,获得了从-5℃到35℃升温和降温过程土壤呼吸CO2浓度和δ13C数据。数据处理通常先通过仪器性能参数初步判断数据质量,然后利用标气对实测CO2浓度和δ13C进行校正,并对空气湿度、温度、大气压和通量计算的斜率进行质控,剔除异常数据,获得质控后的高质量数据,并利用通量计算公式计算CO2及其δ13C通量数据。 该设备平均国产化率 80%以上,已运用于森林、草地、和农田等生态系统的自动化监测,实现我国生态监测技术的自主创新与升级换代,可以推广到CERN、CFERN和CNERN以及其它相关部门类似的野外台站,有助于大幅提升我国对生态监测与评估的科技研发能力、水平和国际影响力,有效支撑我国陆地生态系统固碳速率及潜力评估与认证,为国家生态文明建设、碳达峰碳中和以及生态安全调控提供技术支撑。
2021-11-15
土壤呼吸是陆地生态系统仅次于光合作用的碳通量,土壤生物化学过程CO2和δ13C产生与输送是土壤呼吸量级与过程评价的制约因素。根据土壤生物化学过程CO2气体产生和输送特点,基于稳定同位素红外光谱技术,自主研发非线性在线标定技术、多通道双循环的高效循环气路、气体浓度预降低的高效循环气路、可模拟冻融过程的变温技术;集成创新研制分别针对土壤-大气界面气体交换过程、土壤内部气体垂直运移过程和土壤有机质分解过程的三套CO2及其δ13C浓度和通量观测系统,并在生态脆弱区开展观测示范,有效解决了土壤生物化学过程CO2的产生、运移与释放的综合监测难题。 土壤和大气δ13C廓线协同观测系统:针对大气和土壤CO2气体浓度差异较大而土壤CO2气体浓度非常高的难题,利用旁路系统零气降低气路内CO2气体浓度的方式,消除“死气”对观测结果的干扰。通过旁路系统零气动态稀释的方式将气体分析仪最佳测试区间从300-2000 ppm拓展为300-80000 ppm,达到项目的核心技术指标要求。从技术创新上首次实现了低浓度与高浓度兼顾的在线标定系统,解决仪器非线性响应与时间漂移和多通道双循环的气路设计和CO2浓度预降低气路设计,有效解决管路长导致气路切换效率低的问题。 研制设备平均国产化率 80%以上,已运用于森林、草地、和农田等生态系统的自动化监测,实现我国生态监测技术的自主创新与升级换代,可以推广到CERN、CFERN和CNERN以及其它相关部门类似的野外台站,有助于大幅提升我国对生态监测与评估的科技研发能力、水平和国际影响力,有效支撑我国陆地生态系统固碳速率及潜力评估与认证,为国家生态文明建设、碳达峰碳中和以及生态安全调控提供技术支撑。
2021-11-15
于2019年7月至8月在青海省西宁市至格尔木市段、青海省格尔木市至西藏自治区拉萨段、以及格尔木市至西宁段每隔20km在远离人为扰动的地方采集不同土地利用类型的土壤样品,共计土壤样品147个,其中草地83个,沙地48个,农地14个,林地3个。数据集内容包括序号、各样点地理位置、土地利用类型、经纬度坐标、海拔、土壤全氮、全磷、全钾含量和土壤pH,数据格式为Excel表。本数据集通过野外采样与室内实验相结合的方法自主测定获得。在各样方内用随机取样法,用土钻(直径8 cm)取0-15 cm的土样,用粗筛筛去与根系脱离的土壤,全氮、全磷、全钾的测定是全样,用的0.15mm的土样,其中全氮通过半自动凯氏定氮仪测定,全磷采用分光光度计测定,全钾采用火焰光度计测定,pH测定:称取过1mm筛的风干土样10g于50ml烧杯中,加入无二氧化碳蒸馏水保持水土比为2.5:1,用PHSJ-4F实验室进行测定。此数据可为高寒生态系统修复提供数据支撑和科学依据。
2021-10-03
于2019年9月~10月在三江源区沿214国道开展野外调查,考察的地质、地貌、气候和植被类型资料,并采集沿线土壤样品,共计土壤样品32个。并于2020年6月~7月在三江源区典型沙化草地、放牧草地和高原鼠兔活动区开展野外调查,其中不同沙化程度土样15个,不同放牧强度土样9个,鼠兔活动区土样12个,共计36个。两次野外调查合计土样68个。数据集内容包括序号、各样点地理位置、土地利用类型、经纬度坐标、海拔、土壤全氮、全磷、全钾含量和土壤pH,数据格式为Excel表。本数据集通过野外采样与室内实验相结合的方法自主测定获得。其中全氮通过半自动凯氏定氮仪测定,全磷采用分光光度计测定,全钾采用火焰光度计测定,pH采用PHSJ-4F实验室pH计测得。此数据可为高寒生态系统修复提供数据支撑和科学依据。
2021-09-30
本数据集包含了青藏高原南部雅鲁藏布江中上游地区119个表土的磁学、粒度、元素、色度和有机碳同位素等5类数据;5个风成沉积剖面的年代、磁学、粒度、元素和色度等5类数据;36个风成沉积物的年代学数据;46个不同沉积物的物源数据;21个不同沉积物的Sr-Nd同位素数据;磁化率使用Bartington MS2型磁化率仪测定,无磁滞剩磁使用LDA-5型交变退磁仪和JR-6A旋转磁力仪测定,等温剩磁使用ASCIM-10-30型脉冲强磁仪和JR-6A旋转磁力仪测定;粒度使用Malvern Mastersizer 2000激光粒度仪测定;元素使用X-射线荧光光谱仪测定;色度使用CM-700d分光光度计测定;有机碳同位素使用元素分析仪-稳定同位素比率质谱仪(EA-IRMS)测定;光释光年代使用Risø TL/OSL DA-20C/D型释光分析仪测定,碳十四年代和Sr-Nd同位素的测定方法详见科考报告正文。该数据集信息丰富,真实可靠,为认识青藏高原南部雅江流域地表粉尘理化性质、物源及古粉尘长时间尺度演化历史提供了重要数据参考。资助项目:第二次青藏高原综合科学考察研究任务六专题2“粉尘气溶胶及其气候环境效应”(2019QZKK0602)。
2021-05-28
本数据集包含2019-2021年青藏高原10条科考线路土壤样品的理化性质数据,包括采集人、采集时间、采集地点、经纬度、海拔、植被类型、取样深度、土壤含水量、pH、有机质含量、总碳含量、全氮含量、全磷含量、无机氮含量、重金属元素含量等信息。各项土壤性质的分析参考《土壤环境质量监测技术规范》的要求,通过室内化验分析获得的一手数据,数据质量通过测定空白样品、重复样品和标准样品进行统一控制。该数据集可用于气候变化和人类活动影响下土壤质量和功能评价。
2021-04-26
西藏拉鲁湿地国家自然保护区,总面积6.2平方公里,平均海拔3645米,是典型的青藏高原湿地,属于芦苇泥炭沼泽。该数据集为西藏拉鲁湿地六个不同位点采集土壤表层(0-10cm)样品测定的土壤基本理化指标数据,数据集包括以下土壤理化性质:土壤pH值,土壤水分含量,土壤有机碳,土壤总磷含量,可利用磷含量,土壤总钾含量,土壤可利用钾含量,土壤总氮含量,土壤铵态氮和土壤硝态氮含量;数据可应用于拉鲁湿地土壤质量评价等相关科学研究当中。
2021-04-26
该数据集包含了3类数据,分别是:(1)2020年青藏高原热熔塌陷区土壤理化指标和碳氮、植物碳氮和微生物碳氮数据。这些数据为评估青藏高原碳氮循环过程提供了重要参考。该数据主要是通过2020年在青海刚察考察时实地观测获得。获得的植物和土壤样品带回实验室后进行初步分类、去除杂质,再放入65°C的烘箱中烘干至恒重。测量土壤和植物中的碳氮组分。共获得了4个典型样点的40个样方。该数据可用于揭示土壤和植物碳氮组分的空间变化规律,理解碳氮组分在土壤-植物-微生物体系中的分配情况。 (2)2019年青藏高原草原水平样带土壤营养成分的数据。该数据主要是通过2019年的样带考察时实地打土钻获得。样方土壤样品带回实验室进行初步分类、去根、筛去杂碎石头等杂质。将土壤样品自然风干,然后混合均匀平均分成两份(每份100g左右),一份用2mm土壤筛过筛获得过筛样,另一份使用球磨仪进行土样研磨获得研磨样。包含的内容要素有:壤全C、N、P、K、Fe、Mn 、Cu、Zn、Ca、Na 和全Mg的含量;土壤速效P、K、Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Na 和Mg的含量。土壤全C、全N的测定:对研磨样进行包样,然后采用CHNOS元素分析仪(Vario EL III,GmbH, Hanau, Germany)测定全C、全N的含量。土壤全量元素测定:使用压片机对研磨样进行压片,然后采用X射线荧光光谱仪(XRF, PANalytical Axios mAX, Almelo, The Netherlands)测定样品的全P、K、Fe、Mn 、Cu、Zn、Ca、Na 和全Mg的含量。土壤速效态元素测定:对过筛样进行浸提处理,提取滤液通过电感耦合等离子体发射光谱仪(iCAP 6300, Thermo Electron Corporation, Waltham, MA, USA)测定速效P、K、Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Na 和Mg的含量。共获得了13个样带样点。39个样方,每个样方获得三个土壤层次(即0~10,10~20,20~30cm的土壤层次)。因此,每个样方的每个土壤营养元素共有117个数据(C、N、P、Mn、Zn等);该该数据是此此科考获得的直接获得的实地土壤样品,风干过筛研磨后通过相关分析仪(上述)按相应测试规范测定,质量可靠,可供分析不同区域土壤碳氮含量或密度的分布规律、评估土壤养分状况、生态系统的可持续性等,特别是可供降水变化驱动的碳氮循环研究及其建模使用,具有较为广泛的使用价值和应用前景。 (3)2019年青藏高原草原水平样带植被生产力数据。该数据主要是通过2019年的样带考察时实地观测获得。获得样方植物样品后带回实验室进行初步分类、去除碎石等杂质,再放入65°C的烘箱中烘干至恒重。根据其样方生物量换算为生态系统碳循环关键要素--植被生产力(NPP)。共获得了13个样带样点,39个样方的观测数据。数据的内容要素包含地上、地上生物量及NPP。单位为克每平方米;该数据是此此科考获得的实地观测资料,质量可靠,可供分析不同区域植被生产力的分布规律、植被覆盖、生态系统的碳储量评估等,特别是供降水变化驱动的碳循环研究及其建模使用,具有较为广泛的使用价值和应用前景。
2021-03-31
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