东北沼泽湿地土壤碳库分子结构特征及其稳定性对气候变化响应机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41671081
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    67.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0105.景观地理和综合自然地理
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Deciphering how molecular characteristics of soil carbon pool response to hydrothermal condition variations on micro scales is promise for elucidation of assessing stabilities of wetland soil carbon pool facing future climate change scenarios. In the present project, representative wetland types, including marsh, marshy meadow and peatland, were chosen as study areas for general filed investigation and in-situ Open Top Chambers (OTC) experiments realizing warming and precipitation adjustment. laboratory microcosm experiments are also involved, aiming to depict molecular features of wetland soil carbon pools in Northeast by Pyrolysis - gas chromatography-mass spectrometry (Py-GC/MS) technology. Biomarker and stable isotopes (δ13C、δ15N) were employed to identify stable carbon molecular and to fingerprint their sources. By means of the method of space instead of time and results from OTC experiments, we hope to differentiate the main and combined effects of hydrothermal conditions, plant cover, net primary productivity (NPP) input and litter decompositions on variations of molecular structure shifting and origins of stable carbon in wetland soil. Two ecological models, Biomod2 and LPJ, are applied to predict potential changes of wetland distribution, vegetation succession and NPP under future climate change scenarios. We finally hope to forecast and assess stability changes and spatial distribution of wetland soil carbon pools, and to provide the flexible countermeasure to avoid the adverse effects of future climate change on wetland soil carbon pool. Our results would better the current understanding of feedbacks between climate change and carbon circulation on regional scale.
从微观尺度上阐明湿地土壤碳库分子结构特征对水热条件波动的响应机制是预估未来气候变化情境下湿地土壤碳库稳定性的基础与核心问题。本项目选择东北区典型沼泽、沼泽化草甸及泥炭地,结合面上调查、室内模拟及野外原位OTC增温控水实验,利用Py-GC/MS(热裂解-气质联机)及同位素(δ13C、δ15N)等分析测试技术,分析东北典型湿地土壤碳库分子结构特征,通过生物标志物及同位素特征识别土壤稳定性碳分子结构及来源;以“空间代替时间”的方法,结合原位OTC增温控水实验结果,分析不同水热组合、植被组成、NPP输入及枯落物分解过程对土壤稳定性碳库分子结构特征及来源变化的主效应及其交互效应,识别并阐明主要影响因子及其作用机制;利用Biomod2及LPJ模型模拟未来气候变化背景下东北区湿地分布、植被演变及NPP变化,预估未来气候变化情境下东北地区湿地碳库稳定性及时空分布格局,并提出适应未来情景变化的适应性对策。

结项摘要

通过广泛的面上调查与实验室分析,初步明确了东北典型沼泽湿地土壤中有机碳的含量与空间分布,利用Py-GC/MS技术,明晰了东北典型沼泽湿地土壤有机碳库的分子结构特征,通过生物标志物的分析,揭示了典型湿地土壤有机质及其稳定性碳组分。利用空间代替时间的方法,结合野外原位监测,揭示了水热波动对湿地土壤碳库稳定性影响及分子转换机制;考察了利用生物炭修复东北典型湿地土壤碳库的潜力与机理。研究发现,Py-GC/MS分析获得典型湿地土壤样品中识别出400多种不同的热解产物,湿地土壤中酚类化合物占主导地位,约占总热解产物的24.11%,湿地土壤中木质素组分较为丰富,但是含氮化合物种类较少。湿地垦殖为农田后,农田土壤中的SOC、N、S及LOC含量均显著低于湿地,湿地与农田土壤中化学组分最明显的差异是在农田土壤中具有高的Alkyl-C,短链alkanes and al kenes (<C16),同时农田土壤中的木质素较低;气候变暖的背景下,湿地旱化并导致蚂蚁入侵后,土壤的有机碳分子结构特征发生显著变化,其中最明显的为木质素组分的急剧损耗,这表明,湿地土壤中的木质素组成并不像想象中的那么稳定。湿地土壤中水分含量是调控土壤中木质素成分重要因素,气候变暖可能导致土壤中源于植物叶片的生物标志物增多。通过施加生物炭修复退化湿地土壤碳库发现,生物炭添加量的增加显著降低了土壤有机碳中多糖(Ps)的含量,但对溶解性有机碳分子结构影响很小。

项目成果

期刊论文数量(17)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Impacts of Climate and Nutrients on Carbon Sequestration Rate by Wetlands: A Meta-analysis
气候和养分对湿地固碳率的影响:荟萃分析
  • DOI:
    10.1007/s11769-020-1122-3
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Chinese Geographical Science
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Cheng C.;Li M.;Xue Z.;Zhang Z.;Lyu X.;Jiang M.;Zhang H.
  • 通讯作者:
    Zhang H.
Reconstruction and Future Prediction of the Distribution of Wetlands in China
中国湿地分布重建及未来预测
  • DOI:
    10.1029/2017ef000807
  • 发表时间:
    2018-11
  • 期刊:
    Earths Future
  • 影响因子:
    8.2
  • 作者:
    Xue Zhenshan;Zou Yuanchun;Zhang Zhongsheng;Lyu Xianguo;Jiang Ming;Wu Haitao;Liu Xiaohui;Tong Shouzheng
  • 通讯作者:
    Tong Shouzheng
Identification of anthropogenic contributions to heavy metals in wetland soils of the Karuola Glacier in the Qinghai-Tibetan Plateau
青藏高原卡若拉冰川湿地土壤重金属人为贡献识别
  • DOI:
    10.1016/j.ecolind.2018.11.052
  • 发表时间:
    2019-03
  • 期刊:
    Ecological Indicators
  • 影响因子:
    6.9
  • 作者:
    Zhang Zhongsheng;Zheng Dongmei;Xue Zhenshan;Wu Haitao;Jiang Ming
  • 通讯作者:
    Jiang Ming
气候变化对土壤有机碳库分子结构特征与稳定性影响研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    土壤学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张仲胜;李敏;宋晓林;薛振山;吕宪国;姜明;武海涛;王雪宏
  • 通讯作者:
    王雪宏
Scaling of soil carbon, nitrogen, phosphorus and C:N:P ratio patterns in peatlands of China
中国泥炭地土壤碳、氮、磷和 C:N:P 比例模式的尺度化
  • DOI:
    10.1007/s11769-017-0884-8
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Chinese Geographical Science
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Zhang Zhongsheng;Xue Zhenshan;Lyu Xianguo;Tong Shouzheng;Jiang Ming
  • 通讯作者:
    Jiang Ming

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

1989年以来7个时期黄河三角洲潮沟的形态特征及连通性研究
  • DOI:
    10.13248/j.cnki.wetlandsci.2018.04.010
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    湿地科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于小娟;张仲胜;薛振山;宋晓林;张红日;武海涛
  • 通讯作者:
    武海涛
三江平原不同土地利用方式下土壤锰含量研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张仲胜;吕宪国;宋晓林
  • 通讯作者:
    宋晓林
Distribution characteristics of mercury in organs of insects with different feeding habits
不同食性昆虫器官中汞的分布特征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Fresenius Environmental Bulletin
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郑冬梅;张仲胜
  • 通讯作者:
    张仲胜
中国湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    土壤学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张仲胜;吕宪国;薛振山;刘晓辉
  • 通讯作者:
    刘晓辉
Ecological stoichiometry of carbon, nitrogen, and phosphorus in estuarine wetlands soils: influences of vegetation coverage, plant communities, geomorphology, and seawalls
河口湿地土壤碳、氮、磷的生态化学计量:植被覆盖、植物群落、地貌和海堤的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Journal of Soils and Sediments
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    张仲胜;宋晓林
  • 通讯作者:
    宋晓林

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

张仲胜的其他基金

蚂蚁干扰下金川泥炭地土壤有机碳分子结构特征变化及稳定性调控机理研究
  • 批准号:
    42371061
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47 万元
  • 项目类别:
    面上项目
水热波动及氮输入协同作用对东北典型沼泽湿地固碳潜力影响
  • 批准号:
    41471081
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    87.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
三江平原典型湿地土壤-植物系统中锰迁移模式研究
  • 批准号:
    41101092
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码