北京理加联合科技有限公司

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【摘要】森林的长期生产力和固碳能力受气候变化影响,已成为全球关注的问题。本研究中,我们提供了一种简单且无损的方法来研究多时间尺度上树木CO2同化率。这种新的方法结合了树干液流和稳定碳同位素分辨率以估算碳同化率。我们通过分析变异性并进行配对样本t检验,比较了气体交换测量和新方法测得的CO2同化率,以验证其准确性和适用性。气体交换和同位素测量都表明早晨CO2同化率高于下午,峰值在10-11 am左右出现,可能是由于夜间的水储存和早晨的高气孔导度。侧柏日,月,年尺度上CO2同化率的变异性与供水条件有关。与以往的研究相比,我们利用稳定碳同位素分辨率(Δ13C)和树干液流测量估算的年CO2同化率的结果与传统方法结果相一致。侧柏对供水可以有效的响应,这就解释了为什么它可以很好地适应半干旱区环境。估算CO2同化率的新方法是准确的,且适用于北京周边的半干旱地区。【研究区域】位于燕山鹫峰国家森林生态系统研究站(NFERS,40°03′N,116°05′E)。【碳同位素测定】利用碳同位素分析仪(CCIA-36d-EP,LGR)结合廓线系统进行长期野外观测。研究区域的地理位置(a)研究区域2013年-2016年三个土壤深度(30cm,60cm和90cm)的月土壤含水量(SWC);(b)月降水量(P)和平均气温(Ta);(c)月平均饱和水汽压差(VPD)和光合有效辐射(PAR)。(a)16个树木样品的月平均林分蒸腾(Ts),误差线表示标准偏差;(b)每个样品的月林分蒸腾。TDP系统每月测得的树木每小时平均蒸腾值(Th)。负数的绝对值表示生长在阴坡的8棵树的平均蒸腾量,而正值表示生长在阳坡的8棵树的平均蒸腾量。阳坡和阴坡树木的月δ13Cls。每个点表示每月代表日(2天)的平均δ13Cls。误差线表示平均值的标准误差。Th和叶片δ13Cls估算的每个月树木每小时平均CO2同化率(A...
发布时间: 2020 - 09 - 11
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本文旨在利用高光谱数据建立一个准确、可解释的植物病害识别模型。由真菌引起的大豆炭腐病是一种严重影响大豆产量的世界性病害。在383-1032 nm范围内,Resonon高光谱成像仪在240个不同的波长处捕获高光谱图像。针对大豆炭腐病,科学家建立了3D卷积分网络模型,模型分类精度为95.73%,并利用可视化显著图检验训练模型、敏感像素位置以及分类的特征敏感波段,发现:敏感特征波段为733 nm,这和常用的鉴别植物健康程度的特征波段范围(700-1000nm)是一致的。 实验:感染炭腐病的大豆:分别在第3、6、9、12和15天采集健康的和受感染的大豆茎秆样品,在测量病害程度之前,实时采集健康的和收到感染的茎秆的高光谱图像。测量仪器:美国Resonon高光谱成像仪,型号:Pika XC(包含安装支架、移动平台、操作软件和2个70w卤素灯)Pika XC性能:光谱通道数:240,波段范围,400-1000 nm,分辨率:2.5 nm。 平台系统如下图(a)所示:(a)    室内高光谱成像系统(b)    不同光谱波段的大豆茎秆样品高光谱图像(c)     大豆茎秆的内部和外部RGB图像的病害程度比较3D-CNN模型由两个连接的卷积分模型组成,其中,一个小的构架用于防止训练...
发布时间: 2018 - 10 - 09
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DOI: 10.5846/stxb201803300694韩东,王浩舟,郑邦友,王锋. 基于无人机和决策树算法的榆树疏林草原植被类型划分和覆盖度生长季动态估计. 生态学报, 2018, 38(18):6655-6663 基于无人机和决策树算法的榆树疏林草原植被类型划分和覆盖度生长季动态估计 韩东1,王浩舟1,2,郑邦友3,王锋1,*1  中国林业科学院荒漠化研究所,北京   1000912  The Faculty of Forestry & Environmental Management, University of New Brunswick, Fredericton, NB E3B 5A3, Canada3  CSIRO Agriculture and Food, Queensland Biosciences Precinct 306 Carmody Road, St Lucia, 4067, QLD, Australia摘要:植被覆盖度是评估生态环境质量与植被生长的重要指标,也是全球众多陆面过程模型和生态系统模型中表达植被动态的重要参数。卫星遥感和地面测量是估算植被覆盖度的常见方法。然而,如何精确...
发布时间: 2018 - 09 - 29
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幽门螺杆菌可能引起多种胃肠道疾病,也会增加人类患2型糖尿病(T2D)的风险。一些研究表明,幽门螺杆菌感染和T2D两者之间可能存在潜在的联系,但仍然有争议。在此项研究中,我们首先通过测量口服含有13C葡萄糖的幽门螺旋杆菌感染的T2D患者及非糖尿病(NDC)患者呼出CO2中的13C/12C和18O/16O同位素(借助排泄动力学),探究了幽门螺旋杆菌感染和T2D的累积效应。在红外波长范围使用高分辨率的集成腔体输出光谱(ICOS)技术,我们观察到呼出的CO2中13C和18O的同位素明显被分馏,在感染幽门螺杆菌的T2D患者及感染幽门螺杆菌的非糖尿病患者中呈现明显改变。我们还确定了呼出CO2的13C和18O同位素的几个最佳诊断截点,诊断的敏感性和特异性约为97%,这表明,可以将呼出CO2中的13C和18O同位素作为在T2D发病之前对胃病原体进行非侵入性评估的潜在生物标志物,这可能会开启一个治疗这些常见疾病诊断替代方法的新时代。阅读原文:6366623463118228045112725.pdf
发布时间: 2018 - 07 - 03
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摘要:本文介绍了一种新的采样和测量方法,该方法使用无人航空系统(UAS)记录的二氧化碳浓度和风力数据的代用测量结果来推断甲烷通量。这里描述和试验的通量法适用于垃圾填埋场和类似温室气体排放热点的空间尺度,使其成为一种低成本和快速案例研究量化目前尚不能确定(但非常重要)温室气体通量的重要新方法源。我们提供了一个研究案例,利用这些基于UAS的测量结果,从英格兰北部的试验填埋场获得瞬时甲烷通量,采用为UAS采样定制的质量平衡模型,并将CO 2浓度联合排放作为甲烷排放代用品。在2014年11月27日和2015年3月5日进行的两次试验中,甲烷通量(和通量不确定性)分别为0.140 kg s-1(1σ时为±61%)和0.050 kg s-1(1σ时为±54%)。背景(流入)浓度( 40%)和风速( 10%)的环境变化主导了流量的不确定性;而仪器所导致的误差率仅为1-2%。所描述的方法代表了关于温室气体热点通量计算这一具有挑战性的问题的重要进展,并且提供了对各种类似环境的可再现性。这种新的测量解决方案可以增加一套方法来更好地验证特定源温室气体排放清单 - 这是“联合国气候变化框架公约”COP21(巴黎)气候变化协议的一项重要新要求。阅读原文请点击下方链接cdca8bc3618723d5efe56119fc8d3c9a.pdf (2.98 ...
发布时间: 2018 - 03 - 23
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双标水(DLW)法是50年前开发的一种测量动物自由生活能量消耗的测量方法。利用这种技术,水分子中的氢原子和氧原子都被它们的稳定同位素部分或完全地以示踪为目的替换。当人体摄入定量的双标水(2H218O)后,这两种同位素与身体总水量平衡,而后被身体以不同形式消耗掉。氘(2H)以水的形式排出体外,而18O以H2O和CO2的形式排出。因此,CO2 可以用18O的消耗减去2H的消耗计算得出。 双标水(DLW)法原理 (From: Doubly Labeled Water for Energy Expenditure, James P. DeLany, Emerging Technologies for Nutrition Research: Potential for Assessing Military Performance Capability. Institute of Medicine (US) Committee on Military Nutrition Research; Carlson-Newberry SJ, Costello RB, editors. Washington (DC): National Academies Press (US); 1997.)这个方法应用到人体的障碍一直是成本过高——需要大量的18O标记水(H218O)来获得...
发布时间: 2017 - 11 - 30
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温室气体排放量日益扩大引起的气候变化是人类面临的最大挑战之一。为了对其进行可靠的预测,我们需要监测大气变化并了解基础过程。 2015年5月,Los Gatos Research Model 913-0014快速响应N2O分析仪被加入到现有的监控系统中,以监控大气N2O浓度和表面大气N2O浓度的趋势。图表展示了第一个测量结果。    监控系统和位置:    在Hegyhátsál高塔温室气体监测点(匈牙利,46°57'N,16°39'E,248m),大面积涡度协方差系统监测周边主要农业区域的表面大气二氧化碳通量.系统被安装在82m塔上的地面以上,自1997年建成以来一直在持续运行(Haszpra等,2005)。在2015年5月完成了快速响应的N2O分析仪.N2O分析仪的进气口与CO2分析仪的进气口可以相互配合。该配置允许共享操作N2O涡流协方差系统和单个超声波风速计的CO2涡流协方差系统。监控系统以4赫兹运行。 N2O分析仪经过精心校准,符合德国耶拿MPI-BGI准备和认证的4个标准。    N2O浓度的时间变化:    在地面以上96米处,涡流协方差系统每隔14米有一个NOAA气瓶取样点。每周气瓶样品提供了定量比较测量的可能性。平均偏差为0.11&...
发布时间: 2017 - 10 - 31
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摘要:    已知植物入侵和随后的群落变化会影响营养循环,但大多数此类研究侧重于富营养化效应。针对植物引起的营养减少的效应以及同时发生的机制的研究则相对较少。在这项研究中,我们发现通常作为侵入种的椰子的入侵作用通过间接的影响,中止了外来海洋入侵物种对陆地生态系统的侵入:对鸟类的影响 - 鸟类会尽量避免筑巢在椰子树种群中,因此减少了从海洋环境带来的关键营养物质输入。这些海洋物质输入的下降导致了土壤养分的减少,叶片营养质量的下降,叶片的适度性下降及食草动物的减少。这种营养耗竭的过程比植物种群入侵导致的富营养化模式更为典型。对于空间中外来能量中断对生态系统的影响的研究表明其尚未受到接受群落变化的干扰,如植物群落转变。在热带和亚热带地区的椰子植物入侵的普遍性使得这些研究特别值得注意。    同样重要的是,美洲黑斑病的近况提供了一个强有力的范例,说明植物群落的变化如何可以显著影响同种异体营养的供应,从而重塑生态系统的能量流。 椰子种群转移|间接效应|海鸟|热带岛屿通过刺激自下而上的能量流动,一个独特的营养供应链塑造了大部分生态系统的动态平衡(1,2)。辅助能的这种提高可以引发接收食物网中大量的级联变化(3-5)。近期的几篇文章已经证明,在食物链顶端的外来捕食者可以通过影响这些辅助能的传递(如鸟类)引发生态系统级联效应,从而引发生态系统结构和功能的全面转...
发布时间: 2017 - 10 - 19
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摘要:    大型水生植物,包括水风信子(Eichhornia crassipes),是热带水生系统中主要的入侵生物之一,它们在改变水与大气之间的气体交换方面可能起着重要的作用。然而,这个系统在温室气体(GHG)排放的全球数据中起到的作用被部分忽视了。本文研究了南印度一个小(0.6 km2)水收集湖的碳(C)流动和温室气体排放,并分析了水生植物对这些排放的影响。我们测量了二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的排放量,以及在水葫芦群落附近的水分与开放水域中水分的C矿化率和物理化学变量。水葫芦群落附近的CO2和CH4排放量比开放水域减少了57%。然而,在这两个区域的水中,C矿化率没有明显的差异。我们的结论是,水风信子和其他漂浮的大型植物的入侵有可能改变温室气体排放,这一过程可能与区域的C预算有关。 请阅读原文:www.nature.com/articles/srep20424
发布时间: 2017 - 09 - 29
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【小编注:在本文中,科学家应用美国LGR公司的CO2同位素分析仪测量δ13C、12CO2 及13CO2的浓度值,并与LI-COR公司的LI-8100-103土壤呼吸室连用,测量土壤13CO2的通量,这是在国内及国际上比较新颖的仪器应用方式,值得借鉴。】 Abiotic CO2 uptake from the atmosphere by semiarid desert soil and its partitioning into soil phasesJiabin Liu1, Keyu Fa1, Yuqing Zhang1, Bin Wu1, Shugao Qin1, and Xin Jia11Yanchi Research Station, School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing, China 摘要:沙漠可表现出强烈的CO2通量下降的特性,这就是显著的碳沉降。 然而,由于无法确定通量测量的稳定性和准确的碳固定地点,这种假设受到强烈的挑战。本研究中,我们在中国北方的毛乌素沙漠中向自然(未杀菌的)土壤中添加13CO2,并量化固相土壤和气相中所添加的13CO2比例。 结果显示自然沙漠土壤吸收13CO2的平均速率为0.28 gm-2...
发布时间: 2017 - 09 - 22
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摘要浅褐色沉积物是古气候研究中最有价值的大陆构造之一,因为它们可以使用绝对测年法进行评估,并且还提供有价值的气候替代指标。然而,沉积后的矿物学转化等改变过程可能会对其地球化学数据的古气候应用产生显著的影响。本文介绍了采用扫描和透射电子显微镜,X射线衍射和傅里叶变换红外光谱技术的创新采样和测量方案,证明了在-10°C的洞穴中的滴水中的碳酸盐沉淀含有无定形碳酸钙(ACC),后来会转变为纳米晶方解石。还通过分馏法测定了方解石,ACC和水中稳定的氧同位素,证明ACC相对于方解石为 18O-耗尽的( 2.4±0.8‰)。这反过来又对于基于流体的流体包裹体研究具有严重的后果,因为ACC向方解石的闭合系统转化可能会导致流体夹杂水中的负氧同位素偏移,导致原始组成的变差。 ACC形成增加了浅褐色沉积物对变化的敏感性,因为它与外部解决方案的交互可能导致原始代理信号的部分丢失。因此本文建议在研究的浅褐色沉积物位置对新鲜沉淀碳酸盐进行矿物学分析,以确定ACC形成的潜在影响。 点击链接阅读原文:www.nature.com/articles/srep39602.pdf
发布时间: 2017 - 09 - 05
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