第一篇博文,简单介绍下博主的博士研究方向:土壤碳循环。其实这个词本身不太准确,因为循环是指一个回路,众所周知,碳循环是指碳在大气圈,生物圈,土壤圈,岩石圈以及水圈之间的交换转移形成的回路。土壤圈作为其中的一个部分,本身并不形成一个回路,所以准确地说我的研究方向是碳循环在土壤中的部分。
在气候变化,全球变暖的大背景下,土壤碳近些年逐渐成为研究的热点,一是因为它本身是一个巨大的碳库(全球土壤中约含有2700 Gt 的碳,相比之下, 大气圈和生物圈上分别含有 780 Gt 和 575 Gt)
http://en.wikipedia.org/wiki/Soil_carbon;二是对它的研究相比于其他圈层较少并且较难,因此又称之为"黑箱"。 土壤碳的研究目的是弄清楚碳的来源,去向,途径以及影响以上过程的因素和机制,同时研究这些过程对气候变化,森林管理及其他人为或自然因素的响应。
土壤碳的来源主要包括凋落物,根系分泌物以及死的根,微生物和土壤动物等;去向包括降雨导致的淋溶,有机质分解矿化成二氧化碳后进入大气(微生物呼吸)等。 而我们直接测量的土壤呼吸中包括了微生物呼吸和根呼吸,于是,相应发展了一些区分根呼吸和微生物呼吸的方法。主要的方法包括切根(以壕沟法为代表):通过插入切板,切断沟内的根,并保证外面的根无法伸入,待一段时间根死亡并分解后,测量其呼吸值即为微生物呼吸,与对照组的差值为根呼吸;环割法:将树木进行环割,待一段时间树死亡后,视根呼吸为零,测得的呼吸值为微生物呼吸( 由于以上两种方法都涉及到根的死亡,分解,可能导致最终对微生物呼吸的高估);同位素方法:示踪法(植物吸收C14的养分,根呼吸的C为C14,从而和微生物呼吸区分开,但涉及到确定C14在植物体内转移的时间问题)和稳定同位素法 (原理是C3植物和C4植物所含C13比值差异较大,当C3植物生长在C4植物的土壤中时,通过二氧化碳中C13的值可推测出根呼吸和微生物呼吸比值,但自然界中C3植物生长在C4土壤中的情况极其少见)。 以上这些情况造就了该研究的第一个难点:没有一个完美的方法。
第二个难点在于,影响碳矿化的因素非常多:温度,土壤湿度,氧气含量,土壤生物结构,理化特征,养分含量等等等。由于这些因素相互作用,常常看到同一个因素在不同的地方对矿化影响的结果不同。这里就不具体讨论了。
土壤碳对气候变化的响应,包括对二氧化碳浓度升高的响应(FACE实验),对温度升高的响应,对降水增加或减少的响应等。 对森林管理响应包括施肥,除草,灌溉等。
以上就是对土壤碳研究的一个简单介绍。其实作为一个女生,刚接触生态学,特别是土壤生态时常常不明白自己在做什么:有时在野外采土样时觉得自己像个农民,有时准备实验材料时像个木匠(博主第一次用钻孔机时吓得手抖),有时研究仪器时觉得自己像个工程师,分析数据画出漂亮的图表时暗想自己就是未来的科学家呀~ 消极过,茫然过,怀疑过,但现在仍然坚持着。。。艰巨的科研道路刚刚开始,为自己加油,也和同行们共勉!
https://blog.sciencenet.cn/blog-391649-629470.html