脉冲标签法

脉冲标记法(PLM)是基于植物的人工标注。技术大致可以分为三种方法基于层次的13 c浓缩取得农学会系统:天然丰度(海姆和施密特2007;Klumpp et al . 2007;桑顿et al . 2004年),接近天然丰度(50 - 500%)(埃弗利谢德et al . 2006;Leake et al . 2006年)或(高度)纯度> 500% (Zak和克林2006)。芽暴露在二氧化碳在大气中贴上14 C, 13 C或C .芽吸收贴上C和把它变成土壤的一部分。这个C是纳入根组织显得高和低分子量有机物质,细胞组织的腐根伸长和释放二氧化碳来自根呼吸。因此,整个标签C后来发现在所有土壤池或从土壤中二氧化碳是植物的进化而来的。这使得C输入土壤中植物来计算土壤有机C的背景下,它仍是未标记的。计算类似用于天然同位素标签下面(第三种方法)。分数的输入(F *)从新的13 C C自然源在现有的土壤C池(或成分)可以使用线性混合模型估计如下:

d - d来源初始F *新的C的比例存在于土壤、d来源是源的d13C或atom % 13 C C应用于土壤,最终和d和d最初的初始和最终d13C或土壤C原子% 13 C池实验周期的开始和结束。

自然或附近的高浓缩标记方法一般使用人工标记植物材料(Leake et al . 2006年)或商用13 c-labelled基质(埃弗利谢德et al . 2006;Zak和克林2006)跟踪C流动。由于高成本生产标签植物材料或购买昂贵的13 c-labelled化合物,这些方法大多数是基于实验室的(例如,埃弗利谢德et al . 2006年)或依靠小型田间试验(例如,Leake et al . 2006;Zak和克林2006)。实验采用人工标注方法通常持续很短的时间(即进行。数周甚至数月),因此他们通常只完全标签的土壤成分有一个相对较高的流动率(例如,土壤微生物群落和水溶性碳)。

在脉冲的情况下标签,标签的芽吸收二氧化碳只是短时间,甚至只有一次在整个植物的生长。在连续标签技术,植物吸收二氧化碳在很长一段的标签。许多不同的实验系统的脉冲和连续标签描述了植物(例如,Sauerbeck和Johnen 1976;惠普尔和林奇1983;牧羊人和戴维斯1993;程et al . 1993;詹金森et al . 1999;同化et al . 1994年)。结果得到的脉冲标签对应的相对分布同化C标签的时候,不反映总未标记的C的分布在不同的植物部分。C被植物吸收的总量是未知的,只能大致计算。

脉冲标签的最重要的限制是C分配的结果观察到在一个特定时间或成长阶段不能直接转移到整个生长期。然而,一系列的标签应用脉冲期间定期已发现植物生长提供一个合理的估计累积的地下的C输入(詹金森et al . 1999;同化et al . 1994;Kuzyakov和Schneckenberger 2004)。

5.5.2连续标注方法

在连续的标签,吸收C的总量。此外,标签C的分布对应于总C的分布,只要标签应用从第一片叶子出现收获时间(具体的14 C活动或13 C丰富等于在所有植物部分)。因此,CLM尤其适合估计传输的总C量的植物在土壤和地下的池所有标签期间(麦格拉思1994)实验小组报告:也是有用的区分root-derived SOM-derived二氧化碳(Johnen和Sauerbeck 1977;惠普尔1990)。连续的标签需要特殊设备使植物长期14 co2与常数14 c特定活动,或13 co2浓缩13 c常数。此外,空气温度和水分条件下,必须控制在标签室。

脉冲和clm,放射性14 c已在大多数研究使用。这个优惠使用14 c是基于更高的灵敏度,降低采购和分析成本,更容易比13 c或11 c样品制备。自从11 c短半衰期(20.4分钟),仅有14 c和13 c是适合连续的标签。

与传统方法不同,在示踪技术,示踪剂的数量进入系统是清楚,可以准确计算C atmosphere-plant-soil系统的平衡,以及从系统的损失。传统方法不准确,只能用来计算C C的分布在不同的池。

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