亚热带流域13C、15N输出分异特征及其水文驱动机制

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31570465
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    63.0万
  • 负责人：
    高扬
  • 依托单位：
    中国科学院地理科学与资源研究所
  • 学科分类：
    C0308.全球变化生态学
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

C, N and H2O cycle in terrestrial environment and its respond and adaption to global environmental change is one of the hottest topic in earth science field in the future, so the C and N matter and energy exchange in watershed scale under hydrological process drive in terrestrial ecosystem would be helpful for us to further understand the hydrological and biogeochemical cycle coupling process from landscape scale level. The typical subtropical watershed in red soil area in South China is selected as study area in the project. The aims of this study are to estimate the 13C and 15N loads and contribution in the watershed under base flow and rain-runoff process through monitoring the C and N transport and its isotopic characteristics, investigate the 13C and 15N distributing characteristics in the watershed, precisely analyze the C and N transport source from watershed by using C and N isotopic tracing method, quantificationally describe the 13C and 15N loads in different hydrological route and classify the C, N driving mechanism under hydrological process, which provide scientific basis for improving watershed management, reducing NO3-N pollution in water and securing water quality safe.
生态系统C-N-H2O耦合循环及其对全球变化的响应是未来十年地球科学研究的热点之一，从流域尺度揭示陆地生态系统在水文过程驱动下的C、N物质与能量交换，有助于我们从景观水平尺度提高对生物地球化学循环与水循环耦合过程的理解。本项目拟选择南方红壤区典型亚热带流域为研究对象，通过研究流域尺度C、N及其同位素输出分异特征，评估13C和15N在流域基流和降雨-径流过程中的分流机制与输出贡献，分析流域内13C、15N同位素空间分布特征，精确解析流域C、N输出的主要来源，定量描绘不同水文路径下13C、15N同位素迁移通量，阐明水文过程对流域C、N输出的驱动机制，为改善流域生态系统管理，保障流域水质安全提供科学依据。

结项摘要

本项目拟选择南方红壤区典型亚热带流域为研究对象，通过研究流域尺度C、N及其同位素输出分异特征，评估13C和15N在流域基流和降雨-径流过程中的分流机制与输出贡献，分析流域内13C、15N同位素空间分布特征，精确解析流域C、N输出的主要来源，定量描绘不同水文路径下13C、15N同位素迁移通量，阐明水文过程对流域C、N输出的驱动机制，为改善流域生态系统管理，保障流域水质安全提供科学依据。主要成果如下：流域氮湿沉降年负荷达43.64～630.59kg，氮沉降通量为0.44~6.43 kg•hm-2，呈现出极大的季节变异性；流域氮湿沉降对流域氮输出的贡献率约为56%~94%，说明降雨对流域氮流失影响巨大，并以硝酸盐为主，流域水体中总氮浓度超过河流水体富营养化阈值(1.5mg•L-1)存在发生富营养化的隐患。同时，雨水中的C浓度在夏季达到峰值，溶解性总碳(DTC)的浓度最高可达16.5 mg L-1， 降雨径流输送C量达到7440 kg km-2，约占流域碳湿沉降的57％。 亚热带流域的森林生态系统被认为是碳汇，生态系统的净二氧化碳交换量(NEE)为-5.11×105 kg C km-2，而7月的NEE最低为-8.93×104 kg C km-2。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Global atmospheric sulfur deposition and associated impaction on nitrogen cycling in ecosystems
全球大气硫沉积及其对生态系统氮循环的影响
  • DOI：
    10.1016/j.jclepro.2018.05.166
  • 发表时间：
    2018-09
  • 期刊：
    Journal of Cleaner Production
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
    Gao Yang;Ma Mingzhen;Yang Tao;Chen Weiliang;Yang Tiantian
  • 通讯作者：
    Yang Tiantian
流域生物地球化学循环与水文耦合过程及其控制机制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    地理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    高扬;于贵瑞
  • 通讯作者：
    于贵瑞
Tracking the fate of deposited nitrogen and its redistribution in a subtropical watershed in China
追踪中国亚热带流域沉积氮的命运及其重新分布
  • DOI：
    10.1002/eco.2094
  • 发表时间：
    2019-05
  • 期刊：
    Ecohydrology
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Gao Yang;Hao Zhuo;Han Ning;Yang Jun;Tian Jing;Song Xianwei;Wen Xuefa;He Nianpeng
  • 通讯作者：
    He Nianpeng
鄱阳湖地区多尺度流域水体重金属输送特征及其污染 风险评价
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    生态学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马明真;高扬;宋贤威;贾珺杰;陈世博;郝卓;温学发
  • 通讯作者：
    温学发
Migration and leaching characteristics of base cation: indicating environmental effects on soil alkalinity in a karst area
碱阳离子的迁移和淋溶特征：指示喀斯特地区土壤碱度的环境影响
  • DOI：
    10.1007/s11356-018-2266-x
  • 发表时间：
    2018-07-01
  • 期刊：
    ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    Ma, Mingzhen;Gao, Yang;He, Nianpeng
  • 通讯作者：
    He, Nianpeng

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  • 影响因子：
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    高扬;吴学易;刘煜;李健明;刘佳浩
  • 通讯作者：
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  • 作者：
    高扬;陈林;余建军
  • 通讯作者：
    余建军

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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

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          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]
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