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稳定同位素分析技术在农田生态系统土壤碳循环中的应用

收稿日期:2014‐04‐24;修回日期:2014‐06‐10

基金项目:国家自然科学基金项目(41301275);中国科学院仪器功能开发项目(Y323018010)

作者简介:袁红朝(1981—),女,湖南邵阳人,博士,主要从事稳定同位素技术在生态学及微生物生态学领域中的应用研究通信作者:王久荣,正高级工程师,E‐mail:jrwang@isa.ac.cn第27卷第3期2014年8月同 位 素

JournalofIsotopesVol.27 No.3

Aug.2014稳定同位素分析技术在农田生态系统

土壤碳循环中的应用

袁红朝1,李春勇1,简 燕1,2,耿梅梅1,许丽卫1,王久荣1

(1.中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室,湖南 长沙410125;

2.湖南农业大学生物科技学院,湖南 长沙410128)

摘要:加强农田土壤碳动态变化过程和调控机制的认识,对于深入认识陆地生态系统碳循环过程和准确估算全球碳平衡有着重要意义。稳定碳同位素作为一种天然的示踪物,较放射性同位素具有安全、无污染、易控制的优点,在农田生态系统土壤碳循环研究中得到广泛应用。采用稳定碳同位素自然丰度法或示踪技术,研究农田生态系统大气‐作物‐土壤连续体中碳同位素变化规律,能够较真实地反映土壤有机碳的累积及其分解转化过程。本文概述了农田生态系统碳素循环诸过程中的13

C同位素分馏机制,稳定碳同位素质谱分析技术的基本原理与方法,以及近年稳定碳同位素自然丰度或示踪法在农田生态系统土壤碳循环研究中的一些应用实例,并针对当前研究存在的问题进行总结。

关键词:稳定同位素技术;碳同位素;同位素分馏;碳循环;土壤有机质

中图分类号:S124+.2 文献标志码:A 文章编号:1000‐7512(2014)03‐0170‐09

doi:10.7538/tws.2014.27.03.0170

StableIsotopeTechniqueintheSoilCarbonCyclingResearch

ofAgriculturalEcosystemsYUANHong‐zhao1,LIChun‐yong1,JIANYan1,2,GENGMei‐mei1,XULi‐wei1,WANGJiu‐rong

1(1.KeyLaboratoryofAgro‐EcologicalProcessesinSubtropicalRegion,

InstituteofSubtropicalAgriculture,ChineseAcademyofSciences,Changsha410125,China;

2.CollegeofBioscienceandBiotechnology,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China)Abstract:Theagriculturalsoilcarbondynamicprocess

anditsregulatory

mechanismhelps

informbetter

understandingofterrestrialcarboncycleprocessesandglobalcarbonbalanceestimates.Stablecarbonisotopeasanaturaltracerhasmanyadvantagesoverradioisotopetechniquessuchassafety,nopollutionandhighcontrolability,andhasbeenwidelyusedinthesoilcarboncyclingresearchinagriculturalecosystems.Investigation

ofthe

carboniso‐topicvariationintheatmosphere‐crop‐soilsystembyusingnaturalabundanceortracertech‐niqueofstablecarbonisotopecontributestorevealingsoilorganiccarbondecomposition,

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