O通量特征及排放贡献

：２００３年５月－２００４年４月,利用静态箱－气相色谱法对生长季与非生长季三江平原小叶章湿地N₂O 通量特征及排放贡献进行了研究。结果表明,生长季N₂O 呈脉冲式排放,通量介于０．００５～０．１１１ｍｇ／（ｍ^２·ｈ）,５月较低通量与降水较多有关,６月通量骤然增加与冻层融通有关,７－８月与降水少及蒸发旺盛有关,９月与土壤中较多氮有关。N₂O 通量与５ｃｍ 地温呈显著正相关（P＜０．０１）;非生长季N₂O 表现为“吸收－排放”,通量介于－０．００１５～０．０４９７ｍｇ／（ｍ^２·ｈ）。N₂O 通量与气温、土壤融化时间均呈指数关系（P＜０．０１）,说明在冻结期,温度仍是控制微生物活性的主要因素,而在融化期,温度和冻层融通是导致N₂O 通量迅速增加的重要原因。总之,生长季N₂O 排放量为２０５．５４ｍｇN₂O／ｍ^２,为N₂O 的“源”,非生长季N₂O 排放量为－２６．９７ ｍｇN₂O／ｍ^２,为N₂O 的“汇”,全年N₂O 排放量为１７８．５７ｍｇN₂O／ｍ^２,为N₂O 重要释放“源”。     

尕海湿地CH4、CO2和N2O通量特征初步研究

2011年7月-2012年7月,采用静态箱-气相色谱法同步研究了尕海4种典型湿地类型的CH₄、CO₂和N₂O通量及其与温度因子的关系,并估算了其全球变暖潜势值(GWP)。结果表明,尕海湿地的CH₄、CO₂和N₂O通量具有明显的空间变化特征,CH₄、CO₂和N₂O通量最小值分别为亚高山草甸(-0.014±0.126) mg/(m²·h),沼泽湿地(137.17±284.51) mg/(m²·h)和高山湿地(-0.008±0.022) mg/(m²·h),而最大值分别为沼泽湿地(0.498±0.682) mg/(m²·h),高山湿地(497.81±473.09) mg/(m²·h)和草本泥炭地(0.094±0.117) mg/(m²·h);同时CH₄、CO₂通量有明显的时间变化特征,通量最大值分别出现在2011年的7-10月和2012年的5-7月,而后降低并维持相对稳定的变化趋势;5 cm地温、气温、地表温度及箱内温度与4种类型湿地CO₂通量呈极显著正相关关系(P<0.01),与高山湿地CH₄通量均存在显著正相关关系(P<0.05),与其他3种湿地类型CH₄通量的相关性均较差,但与4种湿地类型N₂O通量无显著相关性;尕海草本泥炭地、沼泽湿地、高山湿地和亚高山草甸4种类型湿地的温室效应贡献潜力依次为35.311,13.520,34.816和30.236 t CO₂/(hm² ·a), 沼泽湿地能够显著降低温室效应。     

科尔沁草甸湿地土壤碳氮剖面分布及生长季动态特征

采用定位观测的试验方法,于2016年5-10月及2017年8月对科尔沁草甸湿地0~100 cm土层土壤有机碳、全氮剖面分布及生长季动态特征进行了实验分析,旨在为科尔沁草甸湿地保护提供科学指导并为干旱半干旱地区湿地土壤碳氮储量估算提供借鉴。结果表明:1)科尔沁草甸湿地土壤有机碳、全氮含量整体随土层深度下降,0~20 cm土层间下降显著,20 cm以下趋于相对稳定,范围分别为11.9~23.5 g·kg^-1和0.66~1.50 g·kg^-1。2)各土层土壤碳氮含量月间差异显著(全氮40~60 cm土层除外),变化幅度随土层深度先减小后增大;土壤碳氮密度(100 cm)生长季变化大于年际变化,有机碳密度全生长季呈上升趋势,范围为15.44~20.82 kg·m^-2,全氮密度生长初期明显下降,之后趋于相对稳定,范围为1.01~1.16 kg·m^-2。3)土壤有机碳含量与全氮含量呈极显著正相关;植被和水文是影响其分布、变化的关键因子。科尔沁草甸湿地生长季土壤有机碳、全氮密度变化较大,且表现为潜在的碳汇和氮源,但年际间碳汇潜力未充分发挥,本研究建议禁牧力度应加大并增加氮肥投入以提高科尔沁草甸湿地生态系统功能。     

三江平原小叶章湿地种群生物量结构动态与生长速率分析

对三江平原典型草甸小叶章和沼泽化草甸小叶章的生物量结构动态及生长速率进行了研究。结果表明,2种小叶章地上及各器官生物量均呈单峰型变化且峰值出现的时间相差15 d左右,地上及各器官生物量均表现为典型草甸小叶章>沼泽化草甸小叶章,但地下生物量则表现为典型草甸小叶章<沼泽化草甸小叶章;二者地上生物量的组成结构不尽相同,各器官对地上生物量的平均贡献率存在明显差异;2种小叶章地下生物量均具有明显的垂直结构和季节动态,但差异很大;二者各器官生物量生长速率的变化基本一致,但不同阶段生长速率值的大小存在明显差异;模拟结果表明,二者地上及各器官生物量均符合抛物线模型(y=b0 b1t b2t2),地下生物量和总生物量符合“S”型曲线[y=b0/(1 b1e-kt)],其R2大多在0.920以上。     

内蒙古草原N2O和CH4排放通量及其季节变化特征研究

１９９８年５－１２月,作者在内蒙古半干旱原用静态箱法进行原位Ｎ２Ｏ和ＣＨ４排放通量观测,分析了Ｎ２Ｏ、ＣＨ４排放量及其季节变化和相关过程,定时估计草原Ｎ２Ｏ和ＣＨ４收支在人类活动下的变化。重点讨论了内蒙古古草原型群落羊草,大针茅和退化草原Ｎ２Ｏ和ＣＨ４的排放通量及其季节变化特征。     

青藏高原北缘3种高寒草地的CH4CO2和N2O通量特征的初步研究

高寒草地温室气体排放研究已成为高寒草地与气候变化关系的重要议题之一,但目前的研究多集中于单种类型草地的温室气体通量研究,缺乏多种草地类型间的比较。本研究于2009年以高寒草甸、栽培草地和高寒灌丛为研究对象,利用静态箱法研究3种草地的CH_4、CO_2和N_2O通量特征。结果显示,天然高寒草甸、栽培草地和高寒灌丛是大气CH_4的汇,大气CO_2和N_2O的源,其CH4通量分别为-21.4、-28.1和-41.1μg·m~(-2)·h~(-1);CO_2通量分别为360.6、447.9和475.1 mg·m-2·h-1;N_2O通量分别为34.2、51.6和50.6μg·m~(-2)·h~(-1)。生长季的高寒草地CH_4吸收占全年的42.4%~45.6%,生长季的CO_2和N_2O排放量分别占全年的64.1%~67.8%和37.9%~66.7%。土壤5 cm温度与CH_4、CO_2、N_2O通量分别呈负相关、正相关和正相关关系,除高寒草甸CH_4通量外土壤5 cm与其他草地温室气体通量均达到显著水平(P0.01);土壤湿度与草地CH_4和CO_2通量呈正相关,与N_2O通量呈负相关,但仅与高寒草地CH_4和CO_2相关性达到显著水平(P0.01)。土壤呼吸温度敏感性大小(Q10)值显示,CO_2通量较CH_4和N_2O通量对温度更为敏感。将3种草地的CH_4、N_2O通量值换算为等量CO_2后发现草地温室气体通量造成的温室效应表现为高寒灌丛栽培草地高寒草甸。     

青藏高原高寒草甸土壤N_2O排放通量对温度和湿度的响应

试验采用室内培养的方法研究了青藏高原矮嵩草草甸土壤氧化亚氮(N2O)排放通量对土壤温度和湿度的响应过程。结果表明:随培养温度增加,培养初期矮嵩草草甸土壤N2O排放速率逐渐降低(P0.05),最高排放速率为4.75±0.24g/(kg·h),最低排放速率仅为2.92±0.19g/(kg·h);而经过7d培养,高寒草甸土壤N2O排放速率先降低,而且转变为弱汇,而后升高,30℃时最高,为0.67±0.06g/(kg·h),各处理均显著低于短期培养时排放速率(P0.05);随土壤湿度增加,短期培养矮嵩草草甸土壤N2O排放速率先降低随后升高,在土壤湿度为60%时排放速率最高,为(3.62±0.38)g/(kg·h),而在75%时排放速率最低,为(3.38±0.25)g/(kg·h);随着培养时间延长,高寒草甸土壤N2O排放速率逐渐降低,最高排放速率为(0.55±0.32)g/(kg·h);土壤湿度分别为45%和温度为20℃、以及60%和30℃时,1d和7d培养矮嵩草草甸土壤N2O排放速率最高;而在土壤湿度为45%和30℃、以及75%和30℃时,1d和7d培养矮嵩草草甸土壤N2O排放速率最低,后者呈现吸收现象,吸收速率约为-1.84g/(kg·h)。     

农牧交错带草地生态系统N2O通量对短期氮、磷添加的响应

氮(N)、磷(P)是维持陆地生态系统生产力的重要营养元素,为探求磷添加和氮、磷的交互作用如何影响农牧交错带草地生态系统N₂O通量及调控机制,本研究设置对照(CK)、氮添加(N：缓释尿素10g·m^-2·a^-1)、磷添加(P：磷酸二氢钙10g·m^-2·a^-1)以及氮、磷同时添加(NP)4个处理,通过静态暗箱-气相色谱法测定2018和2019年生长季N₂O通量,通过结构方程模型等寻求氮、磷及其互作效应对N₂O通量的影响。结果表明：氮添加显著降低了2018年生长季N₂O排放,而磷添加显著降低了两年生长季N₂O排放;氮、磷同时添加削弱了单独氮或磷添加对N₂O排放的抑制作用;硝态氮、铵态氮和土壤含水量是N₂O通量的主要影响因素。因此,氮、磷添加对农牧交错带草地N₂O通量的影响存在显著的交互作用,并且受年际间温度和降水的调控,农牧交错带草地养分管理对N₂O通量的影响应考虑降水格局的变化。     

青藏高原高寒草甸N_2O排放速率及其对降水和气温的响应特征

在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站,利用静态密闭箱-气相色谱法,连续两年(2013,2014年)进行了高寒草甸N_2O排放速率及其对降水和气温的响应特征研究。结果表明:高寒草地N_2O年平均排放速率为32.4±3.1μg/(m~2·h),生长季排放速率为41.1±4.3μg/(m2·h),明显高于休眠季的排放速率20.2±3.2μg/(m~2·h);不同采样时期N_2O排放速率具有极显著差异;气温与N_2O的排放速率之间存在显著正相关关系(R=0.52),随着日平均气温增加,高寒草甸土壤N_2O排放速率逐渐提高;降水量与N_2O排放通量之间存在较弱的负相关关系。在未来全球增温的气候情景下,高寒草地土壤N_2O排放量将呈现上升的趋势。     

Concentration effect of prostaglandin E2 on the growth factor expression and cell proliferation in bovine endometrial explants and their kinetic characteristics

Bovine endometrium undergoes various physiological and histological changes that are necessary for blastocyst implantation during oestrous cycle. From pro‐oestrus to late‐oestrus, endometrium thickens gradually for implantation preparation and exhibits remarkable capacity for self‐repair after uterine lining shedding while implantation does not occur. The prostaglandin E₂ (PGE ₂) secretion pattern is synchronized with endometrial growth during oestrous cycles in bovine endometrium; however, limited information is available regarding the association between PGE ₂ secretion and endometrial growth. In this study, the concentration (10^?9 to 10^?5 M) and time effect (2–36 hr) of PGE ₂ treatment on a series of growth factors are essential for endometrial growth including connective tissue growth factor (CTGF ), fibroblast growth factor‐2 (FGF ‐2), interleukin‐8 (IL ‐8), transforming growth factor‐β1 (TGF ‐β1), matrix metalloproteinase‐2 (MMP ‐2), and vascular endothelial growth factor A (VEGFA ) mRNA and protein expression, and proliferation of epithelial and fibroblast cells was investigated in bovine endometrial explants in vitro. The results indicated that PGE ₂ at concentration about 10^?7 to 10^?5 M could up‐regulate CTGF , FGF ‐2, IL ‐8, MMP ‐2, TGF ‐β1, VEGFA mRNA and protein expression, and could induce the proliferation of epithelial and fibroblast cells and reduce the proapoptotic factor (caspase‐3) expression in bovine endometrial explants in vitro. These results collectively improved the possibility of PGE ₂ functions in endometrial growth during oestrous cycles.     

Effect of estradiol‐17β during in vitro growth culture on the growth,maturation, cumulus expansion and development of porcine oocytes from early antral follicles

Growing porcine oocytes from early antral follicles can acquire meiotic and developmental competence under suitable culture conditions, but at lower rates compared to full‐grown oocytes. We postulated that estradiol‐17β (E₂) supported the acquisition of meiotic and developmental competence as well as cumulus‐expansion ability during growth culture. Growing oocytes from early antral follicles (1.2 to 1.5 mm in diameter) were grown in vitro for 5 days in a medium containing 0, 10^?7, 10^?6, 10^?5 or 10^?4 mol/L E₂; after in vitro maturation, 35, 58, 47, 74 and 49% of oocytes matured to metaphase II, 25, 79, 77, 90 and 97% acquired cumulus‐expansion ability, and 23, 54, 63, 89 and 64% were fully surrounded by cumulus cells, respectively. Following maturation, electro‐stimulation was applied to the oocytes grown with 10^?5 mol/L E₂. After 6 days of culture, in vitro‐grown oocytes developed to the blastocyst stage at a rate similar to that for full‐grown oocytes (31% and 40%, respectively). Therefore, we suggest that the use of E₂ during growth culture improves the meiotic and developmental competence of oocytes, cumulus‐expansion ability, and cumulus cell attachment to the oocytes.