微生物及碳酸酐酶對(duì)巖溶土壤生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)存的貢獻(xiàn)及其機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-07-04 00:01
大氣二氧化碳(CO2)存在一個(gè)遺漏匯,地殼中碳酸鹽巖和硅酸鹽巖的溶解可能是遺漏匯的成因。但巖溶作用引起的碳匯由于其速率及穩(wěn)定性問題受到質(zhì)疑。然而,有不少室內(nèi)模擬證明微生物及碳酸酐酶(CA)能加速巖溶作用,且有野外觀測結(jié)果表明微生物能通過改變土壤碳轉(zhuǎn)化增加土壤碳儲(chǔ)存,但是,巖溶區(qū)微生物能否通過碳轉(zhuǎn)化過程增加土壤碳儲(chǔ)存尚不明確。弄清微生物及CA對(duì)巖溶土壤生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)存作用及其機(jī)制,有助于弄清巖溶碳匯的貢獻(xiàn)。為此,本文首先通過CO2-H2O-碳酸鹽系統(tǒng)的室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn),研究純化的來源于微生物的CA在加速CO2-H2O-碳酸鹽系統(tǒng)CO2捕獲過程中的作用及機(jī)制,并估算微生物CA對(duì)巖溶系統(tǒng)碳儲(chǔ)存的貢獻(xiàn)大小;然后,通過野外土柱實(shí)驗(yàn),研究自然條件下微生物及CA對(duì)巖溶土壤生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)存的貢獻(xiàn);最后,通過土壤-灰?guī)r系統(tǒng)的室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)野外巖溶自然條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行佐證,同時(shí),核算土壤-灰?guī)r模擬系統(tǒng)中的碳轉(zhuǎn)化和碳儲(chǔ)存,分析微生物及CA促進(jìn)巖溶土壤生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)存的機(jī)制。獲得的...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
使用三次測定數(shù)據(jù)的平均值來表示。使用Excel2010軟件進(jìn)行,使用單因素方差分析(ANOVA)以確認(rèn)數(shù)據(jù)是否具有統(tǒng)斷不同試驗(yàn)組之間Ca2+濃度等是否具有顯著性差異,p值采,置信度采用0.05。果A 的純度檢查DS-PAGE 檢驗(yàn)供試細(xì)菌 CA 蛋白的純度。SDS-PAGE 結(jié)果如菌 CA 溶液中檢測到單一的 40KDa 的蛋白質(zhì)條帶,表明雜質(zhì) CA 溶液中檢測到 17 和 30kDa 的兩個(gè)條帶。CA 儲(chǔ)備液中, CA 活性約為 6.0U / mL。細(xì)菌 CA 和牛 CA 分別以 3.0 U體系中。
31圖 3.1 研究區(qū)示意圖A. 桂林丫吉巖溶試驗(yàn)場(a)與毛村思賴碎屑巖對(duì)照區(qū)(b)的位置; B.重復(fù)實(shí)驗(yàn) T1-T5的位置; C.重復(fù)實(shí)驗(yàn) T6、T7的位置;地圖來源:中國測繪局網(wǎng)站 http://bzdt.nasg.gov.cn/Fig.3.1 Location map of the study areaA.The Yaji Karst Experimental Site(a).The Silai clasolite control area(b) ;B. Repeat experimentsT1-T5 position; C. Repeat experiments T6, T7 position;Map Source: China Bureau of Surveying andMapping Website http://bzdt.nasg.gov.cn/
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Comparative study of carbonic anhydrase activity in waters among different geological eco-environments of Yangtze River basin and its ecological significance[J]. Sila Onesmus Nzung’a,Weizhi Pan,Taiming Shen,Wei Li,Xiaoqun Qin,Chenwei Wang,Liankai Zhang,Longjiang Yu. Journal of Environmental Sciences. 2018(04)
[2]氣候變化對(duì)土壤微生物多樣性及其功能的影響[J]. 劉遠(yuǎn),張輝,熊明華,李峰,張旭輝,潘根興,王光利. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(12)
[3]長江流域不同地質(zhì)生態(tài)環(huán)境土壤碳酸酐酶活性、有機(jī)碳含量及其相關(guān)性[J]. 潘偉志,Sila Onesmus Nzung’a,申泰銘,李為,王晨瑋,余龍江. 中國巖溶. 2016(02)
[4]土壤碳固定與生物活性:面向可持續(xù)土壤管理的新前沿[J]. 潘根興,陸海飛,李戀卿,鄭聚鋒,張旭輝,程琨,劉曉雨,卞榮軍,鄭金偉. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2015(08)
[5]烏江流域上游段土地利用類型對(duì)水體碳酸酐酶活性的影響及其生態(tài)意義(英文)[J]. 潘偉志,SILA Onesmus Nzung’a,李為,黃奇波,申泰銘,王晨瑋,覃小群,余龍江. Journal of Resources and Ecology. 2015(04)
[6]不同種類微生物及其碳酸酐酶對(duì)CO2-H2O-碳酸鹽系統(tǒng)中碳酸鹽巖的溶蝕作用[J]. 申泰銘,邢必果,李為,余龍江. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào). 2014(06)
[7]流域不同地質(zhì)生態(tài)環(huán)境中水體碳酸酐酶活性特征——以桂江流域?yàn)槔齕J]. 申泰銘,李為,張強(qiáng),張陽,張紅輝,余龍江. 中國巖溶. 2012(04)
[8]Carbonate rock dissolution rates in different landuses and their carbon sink effect[J]. ZHANG Cheng Karst Dynamics Laboratory,MLR,Institute of Karst Geology,Chinese Academy of Geological Sciences/International Research Center on Karst Under the Auspices of UNESCO,Guilin 541004,China. Chinese Science Bulletin. 2011(35)
[9]微藻及其碳酸酐酶對(duì)石灰?guī)r土壤系統(tǒng)中鈣元素遷移的驅(qū)動(dòng)作用實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李為,曾憲東,栗茂騰,周蓬蓬,余龍江. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào). 2011(03)
[10]巖溶動(dòng)力學(xué)的理論探索與實(shí)踐[J]. 袁道先,章程. 地球?qū)W報(bào). 2008(03)
本文編號(hào):3263614
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
使用三次測定數(shù)據(jù)的平均值來表示。使用Excel2010軟件進(jìn)行,使用單因素方差分析(ANOVA)以確認(rèn)數(shù)據(jù)是否具有統(tǒng)斷不同試驗(yàn)組之間Ca2+濃度等是否具有顯著性差異,p值采,置信度采用0.05。果A 的純度檢查DS-PAGE 檢驗(yàn)供試細(xì)菌 CA 蛋白的純度。SDS-PAGE 結(jié)果如菌 CA 溶液中檢測到單一的 40KDa 的蛋白質(zhì)條帶,表明雜質(zhì) CA 溶液中檢測到 17 和 30kDa 的兩個(gè)條帶。CA 儲(chǔ)備液中, CA 活性約為 6.0U / mL。細(xì)菌 CA 和牛 CA 分別以 3.0 U體系中。
31圖 3.1 研究區(qū)示意圖A. 桂林丫吉巖溶試驗(yàn)場(a)與毛村思賴碎屑巖對(duì)照區(qū)(b)的位置; B.重復(fù)實(shí)驗(yàn) T1-T5的位置; C.重復(fù)實(shí)驗(yàn) T6、T7的位置;地圖來源:中國測繪局網(wǎng)站 http://bzdt.nasg.gov.cn/Fig.3.1 Location map of the study areaA.The Yaji Karst Experimental Site(a).The Silai clasolite control area(b) ;B. Repeat experimentsT1-T5 position; C. Repeat experiments T6, T7 position;Map Source: China Bureau of Surveying andMapping Website http://bzdt.nasg.gov.cn/
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Comparative study of carbonic anhydrase activity in waters among different geological eco-environments of Yangtze River basin and its ecological significance[J]. Sila Onesmus Nzung’a,Weizhi Pan,Taiming Shen,Wei Li,Xiaoqun Qin,Chenwei Wang,Liankai Zhang,Longjiang Yu. Journal of Environmental Sciences. 2018(04)
[2]氣候變化對(duì)土壤微生物多樣性及其功能的影響[J]. 劉遠(yuǎn),張輝,熊明華,李峰,張旭輝,潘根興,王光利. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(12)
[3]長江流域不同地質(zhì)生態(tài)環(huán)境土壤碳酸酐酶活性、有機(jī)碳含量及其相關(guān)性[J]. 潘偉志,Sila Onesmus Nzung’a,申泰銘,李為,王晨瑋,余龍江. 中國巖溶. 2016(02)
[4]土壤碳固定與生物活性:面向可持續(xù)土壤管理的新前沿[J]. 潘根興,陸海飛,李戀卿,鄭聚鋒,張旭輝,程琨,劉曉雨,卞榮軍,鄭金偉. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2015(08)
[5]烏江流域上游段土地利用類型對(duì)水體碳酸酐酶活性的影響及其生態(tài)意義(英文)[J]. 潘偉志,SILA Onesmus Nzung’a,李為,黃奇波,申泰銘,王晨瑋,覃小群,余龍江. Journal of Resources and Ecology. 2015(04)
[6]不同種類微生物及其碳酸酐酶對(duì)CO2-H2O-碳酸鹽系統(tǒng)中碳酸鹽巖的溶蝕作用[J]. 申泰銘,邢必果,李為,余龍江. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào). 2014(06)
[7]流域不同地質(zhì)生態(tài)環(huán)境中水體碳酸酐酶活性特征——以桂江流域?yàn)槔齕J]. 申泰銘,李為,張強(qiáng),張陽,張紅輝,余龍江. 中國巖溶. 2012(04)
[8]Carbonate rock dissolution rates in different landuses and their carbon sink effect[J]. ZHANG Cheng Karst Dynamics Laboratory,MLR,Institute of Karst Geology,Chinese Academy of Geological Sciences/International Research Center on Karst Under the Auspices of UNESCO,Guilin 541004,China. Chinese Science Bulletin. 2011(35)
[9]微藻及其碳酸酐酶對(duì)石灰?guī)r土壤系統(tǒng)中鈣元素遷移的驅(qū)動(dòng)作用實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李為,曾憲東,栗茂騰,周蓬蓬,余龍江. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào). 2011(03)
[10]巖溶動(dòng)力學(xué)的理論探索與實(shí)踐[J]. 袁道先,章程. 地球?qū)W報(bào). 2008(03)
本文編號(hào):3263614
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