全球变化生物学案例分析.ppt

* * * * 南京农业大学 Nanjing Agricultural University 全球变化生物学 --地下生态学 主要内容 Main Contents 1 2 3 地下生态学和传统土壤学的区别 地下生态学的研究内容 4 地下生态学的新技术手段 地下与地上的相互作用 5 地下生态学与全球变化的热点问题 地下生态学和传统土壤学的区别 区别 研究内容 相互作用 新技术手段 与热点问题的关联 1 全球变化生物学 地下生态学和传统土壤学的区别 南京农业大学 Nanjing Agricultural University A 区别 研究对象BC 定义 地下生态学：从不同学科层次探索地下部分的结构、功能、过程以及与地上部分的联系。 地下生态学：根系（细根、菌根）；土壤（水分、养分、呼吸、碳氮水循环）；生态系统地上和地下（径流、光合）。 土壤学：地球表面能够生长绿色植物的疏松层为对象，研究其中的物质运动规律及其与环境间关系的科学。 土壤学：土壤组成；土壤的物理、化学和生物学特性；土壤的发生和演变；土壤的分类和分布；土壤的肥力特征以及土壤的开发利用改良和保护。 地下生态学的研究内容 区别 研究内容 相互作用 新技术手段 与热点问题的关联 2 全球变化生物学 地下生态学的研究内容 南京农业大学 Nanjing Agricultural University 地下 生态学 植物根系生 态和生物地理 地下动 物和微生物 生态系统地下 和地上部分的关联 地下生 物多样性 地下与地上的相互作用 区别 研究内容 相互作用 新技术手段 与热点问题的关联 3 全球变化生物学 地下与地上的相互作用 南京农业大学 Nanjing Agricultural University 所有陆地生态系统都包含生产者和分解者，二者相互依存。生产者通过地上生态系统过程(简称地上过程)为整个系统提供有机物质,而分解者则通过地下过程对凋落物进行分解、释放营养元素使整个系统的物质得以循环。 地下生态学的新技术手段 区别 研究内容 相互作用 新技术手段 与热点问题的关联 4 全球变化生物学 地下生态学的研究内容 南京农业大学 Nanjing Agricultural University 01 BTC根系生态监测系统法 02 TDR时域反射法和FDR频域法 03 SCG土壤剖面CO2梯度监测系统法 05 环境DNA技术 04 蒸渗仪技术 区别 研究内容 相互作用 新技术手段 与热点问题的关联 4 全球变化生物学 地下生态学的新技术手段 南京农业大学 Nanjing Agricultural University BTC根系生态监测系统是利用微根管(Minirhizotron，又称微根窗)技术进行非破坏性监测分析根系动态的仪器。这是一种非破坏性、定点直接观察和研究植物根系的方法，能连续监测单个细根从出生到死亡的变化过程，也能记录细根乃至根毛和菌根的生长、生产和物候等特征。 芬兰的欧洲赤松林根系季节变化 Advancing the use of minirhizotrons in wetlands，Iversen，2011 加利福尼亚草原旱季土壤菌根的周转和生产力 Treseder，2010 区别 研究内容 相互作用 新技术手段 与热点问题的关联 4 全球变化生物学 地下生态学的新技术手段 南京农业大学 Nanjing Agricultural University TDR时域反射法 利用电磁脉冲技术，测量时金属波导体被用来传输TDR信号，产生一个1GHz的高频电磁波，电磁波沿着波导体传输，并在探头周围产生一个电磁场。信号传输到波导体的末端后又反射回发射源。传输时间(10ps-2ns)与土壤含水量密切相关。 FDR频域法 根据探测器发出的电磁波在不同介电常数物质中反馈出来的电磁波不同，计算土壤水分，土壤介质点特性受电磁频率、温度和盐度、土壤颗粒形态及其所包含水的形态影响。 区别 研究内容 相互作用 新技术手段 与热点问题的关联 4 全球变化生物学 地下生态学的新技术手段 南京农业大学 Nanjing Agricultural University TRIME-PICO TDR土壤水分测量系统，是目前国际上公认的最为准确的土壤水分测量仪，可测定土壤表面和剖面水分含量，精度最高可达1%。 区别 研究内容 相互作用 新技术手段 与热点问题的关联 4 全球变化生物学 地下生态学的新技术手段 南京农业大学 Nanjing Agricultural University 土壤不同层面（深度）CO2的持续监测对于理解土壤CO2动态极为重要，可以阐明由土壤到大气CO2通量随季节、光照、温度、湿度及土壤特性的变化特征。 SCG土