土壤微生物检测

土壤呼吸 | 极端干旱通过改变高寒泥炭地土壤微生物功能群丰度来降低土壤异养呼吸而非甲烷通量【温室气体】人类活动造成温室气体排放急剧增加，全球地表温度持续上升，显著改变了自然生态系统碳水循环格局。极端气候事件，尤其是极端干旱事件发生的频率和强度不断升高，对土壤含水量、土壤微生物群落结构和功能、土壤异养呼吸（Rh）以及土壤甲烷（CH4）通量具有重要影响。高寒泥炭地拥有巨大的碳储量，对气候变化高度敏感。虽然目前围绕高寒泥炭地碳排放开展了一些研究，但对高寒泥炭地生态系统碳排放对极端干旱响应的微生物机制仍不清楚。若尔盖国家级自然保护区基于此，中国林业科学研究院湿地研究所的研究团队以青藏高原东部若尔盖国家级自然保护区高寒泥炭地（33°47′56.62′′ N，102°57′28.44′′ E，3430 m.a.s.l.）为研究对象，依托模拟极端干旱的野外控制实验平台，通过原位观测和室内试验相结合，旨在解决以下问题：（1）不同植物生长期，极端干旱如何影响Rh和CH4通量?（2）极端干旱如何影响土壤微生物群落结构和功能群?以及（3）驱动Rh和CH4通量变化的主要因素是什么？作者于2019年6月18日至9月25日测量了Rh（PS-9000便携式土壤碳通量自动测量系统（北京理加联合科技有限公司））和CH4通量（一个闭路静态室（0.5×0.5×0.5 m）+ABB LGR便携式温室气体分析仪（UGGA，GLA132-GGA））。试验三个生长期结束时，作者测量了样地0-20 cm土壤的土壤性质，包括总氮（TN）、土壤有机碳（SOC）、有效磷含量（AP）、总磷（P）、pH值、溶解有机碳（DOC）、土壤含水量（SWC）、硝态氮（NO3--N）、铵态氮（NH4+-N）、微生物生物量磷（MBP）、微生物生物量氮（MBN）和微生物生物量碳（MBC）。此外，还进行了新鲜土壤样品的DNA提取、PCR扩增和测序。图1 PS-9000便携式土壤碳通量自动测量系统。【结果】图2 不同植物生长期极端干旱对土壤异养呼吸（a）和甲烷通量（b）的影响。“ED”，“MD”，和“LD”分别代表植物快速生长期、盛花期和植物生长衰退期。图3 不同植物生长期极端干旱对细菌碳循环功能群的影响。图4 驱动因素对土壤微生物呼吸（a）和甲烷通量（b）的相对贡献。【结论】极端干旱导致植物生长衰退期土壤异养呼吸显著降低38.04 mg m−2h−1，但对CH4通量无显著影响。极端干旱显著降低了细菌的α多样性，显著降低了植物快速生长期和衰退期的Rokubacteria和Chloroflexi菌的相对丰度，显著增加了盛花期Actinobacteria菌的相对丰度。在植物快速生长期和盛花期，极端干旱使芳香烃降解功能群（aromatic hydrocarbon degraders）相对丰度分别降低了50.26%和64.37%。在植物生长衰退期，极端干旱显著降低了甲醇氧化（methanol oxidizers）和木质素降解（lignin degraders）功能群的相对丰度，分别为81.63%和82.08%。随机森林模型分析表明，细菌功能群在决定土壤异养呼吸和甲烷排放中起着重要的作用。芳香族化合物降解（aromatic compound degraders）和芳香烃（aromatic hydrocarbon degraders）降解功能群对土壤异养呼吸累计贡献率为11.89%。芳香族化合物降解（aromatic compound degraders）、芳香烃降解（aromatic hydrocarbon degraders）、脂肪族非甲烷烃降解（aliphatic non-methane hydrocarbon degraders）和甲基营养（methylotrophs）功能群对甲烷通量的累计贡献率为13.29%。研究结果强调土壤细菌碳循环功能群对于探索未来极端干旱背景下土壤碳循环可能的微生物响应机制至关重要，为高寒泥炭地应对未来气候变化提供了理论基础和科学依据。【产品简介】PS-9000是一套用于测量土壤CO₂通量的便携式测量系统，采用动态气室法测量，专利设计。具有控制测量、存储和数据处理等功能，可测量呼吸室内CO₂浓度变化，同时结合自身测量的空气温度、大气压、土壤温度等传感器的数据，计算处理得到CO₂通量。PS-9000可通过掌上控制器实现无线操作，实时显示仪器测量的各种参数值，并可现场修改各种设置参数。

记者从10月19日在长沙举行的第十一届全国土壤微生物学术讨论会上获悉，目前中国农业微生物领域在农用微生物资源、重要农用微生物功能基因组研究和微生物修复三方面的研究已取得突破性进展。　　据中国微生物学会秘书长肖昌松介绍，目前中国微生物各类种资源建设已跨上一个新台阶。中国收集、保藏、鉴定的菌种库藏资源达15000余株以上，位列世界第三。其中根瘤菌资源库库藏资源数量和农药残留微生物降解菌种资源库为世界最大。　　重要农用微生物功能基因组研究也揭开序幕。目前世界上大约有40多株固氮微生物完成了全基因组分析，其中2008年中国农科院等单位已经将施氏假单胞菌全基因组分析，这是国际上第一例联合固氮微生物基因组序列分析。华中农业大学等单位也已完成对绿僵菌和白僵菌的全基因组测序。　　土壤微生物修复方面也取得显著进展。南京农业大学分离鉴定了多株高效降解菌株，建立了目前国内最大的农药残留微生物降解菌种资源库。筛选出农药残留微生物降解菌500余株，其中高效微生物降解菌40余株。　　据悉，本次会议以农业土壤微生物“学科创新与产业发展”为主题，研究十二五期间农业微生物学科发展和推进以微生物肥料为核心的农业微生物产业的创新。

2018年，由北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统，一经推出便得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案，为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件，让科研可以更广、更深层次地开展。目前以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达27篇。 今天与大家分享的是何念鹏、潘俊等研究人员在森林-农田长期转化对土壤微生物呼吸温度敏感性及空间变异的影响方面取得的进展。在该项研究中，研究团队利用PRI-8800测定土壤样品的Rs和Q10，为研究结果提供了有力的数据支撑。 土壤是陆地生态系统中最大的碳库，所含碳量相当于大气和植被的总和。土壤微生物呼吸（Rs）是重要的碳循环过程，控制着陆地生态系统向大气的碳释放。此外，全球变暖会加速土壤中碳的分解，增加大气二氧化碳（CO2）浓度，从而导致土壤碳循环与气候变暖之间的正反馈。这种反馈的方向和强度在很大程度上取决于Rs的温度敏感性（Temperature sensitivity, Q10）。 土地利用变化是当前生物圈碳循环的主要人为驱动因素之一（也是全球变化的重要组成要素），土地利用变化将促进/抑制土壤碳释放到大气中，被认为是仅次于化石燃烧的第二大人为碳源，累计约占人为二氧化碳排放量的12.5%。由于人口的增长和对农产品需求的增加，全球范围内大量森林生态系统已被转化为农业生态系统。这些与农业相关的森林砍伐，不仅会导致生物多样性丧失，改变土壤碳循环过程，还可能削弱生态系统应对气候变化的能力。由于土壤微生物呼吸对温度变化的响应异常敏感，土壤Q10对土地利用变化的潜在响应（提升或压制），可能会对未来气候产生重大影响。因此，为了提高人们关于土地利用变化对土壤碳循环的影响及其对气候变化反馈的认识，确定Q10对土地利用变化响应的生物地理格局及其调控因素至关重要（图1）。图1 不同区域森林转变为农田对土壤微生物呼吸温度敏感性（Q10）潜在影响 为了更好地阐明土地利用变化对土壤Q10的影响及其空间变异机制，研究人员收集了中国东部从热带到温带的19个“森林转变为农田”配对地块的土壤样品，采用由普瑞亿科研发的PRI-8800全自动变温土壤培养温室气体分析系统，在5~30 °C进行室内培养，并测量Rs和计算了Q10，此数据的获取为该项研究提供了有力的数据支撑。 图 2 中国东部土壤微生物呼吸Q10的空间变异模式 研究结果表明: 森林土壤Q10的纬度模式主要受到气候因素的驱动。类似的，农田土壤Q10随纬度而升高，气候因素、pH、粘粒和SOC共同调节了耕地土壤Q10的空间变化（图2）。总体而言，森林和耕地之间的Q10值随着纬度的增加趋于一致；DQ10从热带地区（9.23~3.58%）到亚热带地区（0.58~1.93%）和温带地区（–0.97~1.11%）显著下降。DQ10的空间变化受到气候因子、DpH、DMBC及其相互作用的影响。此外，研究还发现森林转变为农田土壤Q10呈现了明显的阈值现象（约1.5），受到pH和MBC的共同调控（图3）。图3 长期的森林转化为农田导致Q10出现不同方向的偏离（阈值约1.5） 预计全球气温升高2.0 °C的情景下，与生物地理可变的Q10相比，使用固定的Q10平均值将导致土壤CO2排放量估算产生偏差：森林为–0.93%~3.66%，农田为–0.71%~2.05%，森林-农田转换的偏差范围为–5.97~2.14%（表1）。表1 中国东部不同生物群落在2.0°C升温情景下表土（0-20 cm）CO2排放预测 总的来说，相关研究结果凸显了与长期土地利用变化相关的生物地理变化对土壤微生物呼吸温度响应的潜在影响，并强调了将长期土地利用对土壤温度敏感性的影响纳入陆地碳循环模型以改进未来碳-气候反馈预测的重要性。 研究论文近期在线发表于土壤学著名期刊《Soil Biology and Biochemistry》。第一作者为北京林业大学博士研究生潘俊、通讯作者为东北林业大学何念鹏教授和北京林业大学的孙建新教授；其他重要的合作作者还包括密歇根州立大学刘远博士、中央民族大学李超博士、中国科学院地理资源所李明旭博士和徐丽博士。该研究受到国家自然科学基金项目（32171544，42141004, 31988102）、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划（YSBR-037）等资助。原文链接：Pan J, He NP, Li C, Li MX, Xu L, Osbert Sun JX. 2024. The influence of forest-to-cropland conversion on temperature sensitivity of soil microbial respiration across tropical to temperate zones. Soil Biology and Biochemistry, doi:10.1016/j. soilbio.2024.109322. 截至目前，以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达26篇，分别发表在10余种影响因子较高的国际期刊上——数据来源：https://sci.justscience.cn/ 很荣幸PRI-8800可以为这些高质量学术研究贡献一份力量，感谢各位老师对普瑞亿科产品的支持和信任。即日起，如果您成功发表文章，并且在研究过程中使用了普瑞亿科的国产仪器设备，请与我们公司联络，我们为您准备了一份小礼物，以感谢您对国产设备以及普瑞亿科的信任和支持！ 为响应国家“双碳”目标，针对国内“双碳”行动有效性评估，普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统，结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势，模式的培养与测试过程非常简单高效，这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究，可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出，为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。 土壤有机质分解速率（R）对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数（Q10）可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃，Ｒ所增加的倍数；Q10值越大，表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性，也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应，在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数，因此其研究意义重大。 以往Q10研究通过选取较少的温度梯度（3-5个点）进行测量，从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究（2017）指出，最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具，不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应，也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究，提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。可设定恒温或变温培养模式；温度控制波动优于±0.05℃；平均升降温速率不小于1°C/min；307 mL样品瓶，25位样品盘；一体化设计，内置CO2 H2O模块；可外接高精度浓度或同位素分析仪。 为了更好地助力科学研究，拓展设备应用场景，普瑞亿科重磅推出「加强版」PRI-8800——PRI-8800 Plus全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统。 1）原状土冻融过程模拟：气候变化改变了土壤干湿循环和冻融循环的频率和强度。这些波动影响了土壤微生物活动的关键驱动力，即土壤水分利用率。虽然这些波动使土壤微生物结构有少许改变，但一种气候波动的影响（例如干湿交替）是否影响了对另一种气候（例如冻融交替）的反应，其温室气体排放是如何响应的？通过PRI-8800 Plus 的冻融模拟，我们可以找出清晰答案。 2）湿地淹水深度模拟：在全球尺度上湿地甲烷（CH4）排放的温度敏感性大小主要取决于水位变化，而二氧化碳（CO2）排放的温度敏感性不受水位影响。复杂多样的湿地生态系统不同水位的变化及不同温度的变化如何影响和调控着湿地温室气体的排放？我们该如何量化不同水位的变化及不同温度的变化下湿地的温室气体排放？借助PRI-8800 Plus，通过淹水深度和温度变化的组合测试，可以查出真相。 3）温度依赖性的研究：既然温度的变化会极大影响土壤呼吸，基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议，将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法，该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题，更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量，仅仅需要在PRI-8800 Plus程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量，这将极大提高科学家的工作效率。 除了上述变温应用案例外，科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养，通过PRI-8800 Plus的“傻瓜式”操作测量，将极大减少科学家实验实施的周期和工作量，并提高了工作效率。 PRI-8800 Plus除了具有上述变温培养的特色，还可以进行恒温培养，抑或是恒温/变温交替培养，这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。 4）水分依赖性的研究：多数研究表明，在温度恒定的情况下，Q10很容易受土壤含水量的影响，表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800 Plus可以通过手动调整土壤含水量的做法，并在PRI-8800 Plus快速连续测量模式下，实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量，而PRI-8800 Plus的逻辑设计，为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。 5）底物依赖性的研究：底物物质量与Q10密切相关，这里的底物包含不限于自然态的土壤，如含碳量，含氮量，易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等；也可能包含了某些外源底物，如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量，能加速某些研究进程并获得可靠结果，如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。 6）生物依赖性的研究：土壤呼吸包含土壤微生物呼吸（90%）和土壤动物呼吸（1-10%），土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加，或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。1.Li C, Xiao C, Li M, et al. The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands[J]. Geoderma, 2023, 432: 116385.2.Ma X, Jiang S, Zhang Z, et al. Long‐term collar deployment leads to bias in soil respiration measurements[J]. Methods in Ecology and Evolution, 2023, 14(3): 981-990.3.He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2023, 29(4): 1178-1187.4.Mao X, Zheng J, Yu W, et al. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 172: 108743.5.Pan J, He N, Liu Y, et al. Growing season average temperature range is the optimal choice for Q10 incubation experiments of SOM decomposition[J]. Ecological Indicators, 2022, 145: 109749.6.Li C, Xiao C, Guenet B, et al. Short-term effects of labile organic C addition on soil microbial response to temperature in a temperate steppe[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 167: 108589.7.Jiang ZX, Bian HF, Xu L, He NP. 2021. Pulse effect of precipitation: spatial patterns and mechanisms of soil carbon emissions. Frontiers in Ecology and Evolution, 9: 673310.8.Liu Y, Xu L, Zheng S, Chen Z, Cao YQ, Wen XF, He NP. 2021. Temperature sensitivity of soil microbial respiration in soils with lower substrate availability is enhanced more by labile carbon input. Soil Biology and Biochemistry, 154: 108148.9.Bian HF, Zheng S, Liu Y, Xu L, Chen Z, He NP. 2020. Changes in soil organic matter decomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forest swamps. Catena, 194: 104684.10.Xu M, Wu SS, Jiang ZX, Xu L, Li MX, Bian HF, He NP. 2020. Effect of pulse precipitation on soil CO2 release in different grassland types on the Tibetan Plateau. European Journal of Soil Biology, 101: 103250.11.Liu Y, He NP, Xu L, Tian J, Gao Y, Zheng S, Wang Q, Wen XF, Xu XL, Yakov K. 2019. A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition. Soil Biology & Biochemistry, 138, 107596.12.Yingqiu C, Zhen Z, Li X, et al. Temperature Affects new Carbon Input Utilization By Soil Microbes: Evidence Based on a Rapid δ13C Measurement Technology[J]. Journal of Resources and Ecology, 2019, 10(2): 202-212.13.Cao Y, Xu L, Zhang Z, et al. Soil microbial metabolic quotient in inner mongolian grasslands: Patterns and influence factors[J]. Chinese Geographical Science, 2019, 29: 1001-1010.14.Liu Y, He NP, Wen XF, Xu L, Sun XM, Yu GR, Liang LY, Schipper LA. 2018. The optimum temperature of soil microbial respiration: Patterns and controls. Soil Biology and Biochemistry, 121: 35-42.15.Liu Y, Wen XF, Zhang YH, Tian J, Gao Y, Ostle NJ, Niu SL, Chen SP, Sun XM, He NP. 2018.Widespread asymmetric response of soil heterotrophic respiration to warming and cooling. Science of Total Environment, 635: 423-431.16.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Important interaction of chemicals, microbial biomass and dissolved substrates in the diel hysteresis loop of soil heterotrophic respiration. Plant and Soil, 428: 279-290.17.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Microbial properties regulate spatial variation in the differences in heterotrophic respiration and its temperature sensitivity between primary and secondary forests from tropical to cold-temperate zones. Agriculture and Forest Meteorology, 262, 81-88.18.He N P, Liu Y, Xu L, Wen X F, Yu G R, Sun X M. Temperature sensitivity of soil organic matter decomposition:New insights into models of incubation and measurement. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(11): 4045-4051.19.Li J, He NP, Xu L, Chai H, Liu Y, Wang DL, Wang L, Wei XH, Xue JY, Wen XF, Sun XM. 2017. Asymmetric responses of soil heterotrophic respiration to rising and decreasing temperatures. Soil Biology & Biochemistry, 106: 18-27.20.Liu Y, He NP, Xu L, Niu SL, Yu GR, Sun XM, Wen XF. 2017. Regional variation in the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition in China’s forests and grasslands. Global Change Biology, 23: 3393-3402.21.Wang Q, He NP*, Liu Y, Li ML, Xu L. 2016. Strong pulse effects of precipitation event on soil microbial respiration in temperate forests. Geoderma, 275: 67-73.22.Wang Q, He NP, Yu GR, Gao Y, Wen XF, Wang RF, Koerner SE, Yu Q*. 2016. Soil microbial respiration rate and temperature sensitivity along a north-south forest transect in eastern China: Patterns and influencing factors. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 121: 399-410.23.He NP, Wang RM, Dai JZ, Gao Y, Wen XF, Yu GR. 2013. Changes in the temperature sensitivity of SOM decomposition with grassland succession: Implications for soil C sequestration. Ecology and Evolution, 3: 5045-5054.24.Liu Y, Kumar A, Tiemann L K, et al. Substrate availability reconciles the contrasting temperature response of SOC mineralization in different soil profiles[J]. Journal of Soils and Sediments, 2023: 1-15.25.Liu YH,Xiong DC,Wu C,et al.Effects of exogenous carbon addition on soil carbon emission in a subtropical evergreen broad-leaf forest[J]. Journal of Forest & Environment, 2023, 43(5).26.Zheng, J., Mao, X., Jan van Groenigen, K., Zhang, S., Wang, M., Guo, X. et al. (2024). Decoupling of soil carbon mineralization and microbial community composition across a climate gradient on the Tibetan Plateau. 441, 116736.27.Pan J, He NP, Li C, Li MX, Xu L, Osbert Sun JX. 2024. The influence of forest-to-cropland conversion on temperature sensitivity of soil microbial respiration across tropical to temperate zones. Soil Biology and Biochemistry, doi:10.1016/j. soilbio.2024.109322.

原文以Biology Researchers Studying Climate Change' s Effect on Plants and Soil Microbes in Antarctica为标题发表于2019年1月22日的https://today.ttu.edu/上原文作者：Glenys Young翻译：毅 德克萨斯理工大学（Texas Tech University）在南极的学术研究历史非常悠久。早在20世纪60年代，由Alton Wade领导的地质研究组就在南极考察。当时他们试图回答：数百万年前，世界是什么样子的？ 然而，最近关于南极的研究并不着眼于我们这个星球的历史，这是它的未来。 德克萨斯理工大学生物科学系助理教授Natasja van Gestel正在研究气候变化如何影响那里的植物和微生物活动。 ? 确实，目前南极只有不到1％的土地是无冰的，但是，这个数字正在增长。van Gestel博士正在研究的区域在1960年前后还被冰川所覆盖，但是现在，冰川已经消退了大约500m。随着冰川退缩，植物开始在这一地区生长。?图1 van Gestel博士在这里安装了美国METER公司制造的EM50数据采集器和气象土壤测量传感器图2 美国METER制造的6通道数据采集器ZL6和一体式集成气象站ATMOS41首次安装在南极 “我们有一个很好的时间序列，来研究植被覆盖与距离冰川远近的关系。”van Gestel说。“自1950年以来，南极洲的244个冰川中有近90％已经退缩，并且这一过程仍在持续。因此，时间顺序信息可以帮助我们预测其他区域（冰川未消退区）会如何应对气候变暖。” 图3 冰川消退进程记录（1963～2018） 与研究生Kelly McMillen一起，van Gestel正在研究冰川消退区的整个环境梯度：从裸地到完全被植被覆盖的区域。 “我们发现了大约有100种苔藓以及两种维管束植物，南极发草和珍珠草（Antarctic hairgrass and Pearlwort）。”van Gestel说，“生产力最高的区域位于利奇菲尔德岛（Litchfield Island），这是一个需要特殊许可才能进入的保护区。生产力最低的区域距离冰川的边缘只有几米。虽然那里没有可见的植物，但土壤中的微生物是可以进行光合作用的。这些微生物是碳通量的重要贡献者。” 图4 生产力最高的利奇菲尔德岛（Litchfield Island）所在位置图5 冰川消退后岩石上开始着生地衣和苔藓? 碳通量测量是van Gestel博士研究的重要组成部分。这有助于了解植物生产力梯度格局以及植物和微生物对气候变暖的响应。 图6 van Gestel博士使用美国LI-COR公司制造的LI-6800测量地表碳通量（1） “我们预计碳通量会随着植被覆盖度的增大而增加。”van Gestel说，“而且，微生物的数量也会增多。随着植被覆盖度的增大，它们的代谢活动会更高。同时，我们预期微生物的群落组成也会发生改变。” “相当多的微生物目前并不活跃，它们可能从其他地方被风吹来，处于休眠状态。但是一旦时机成熟，它们就会打破休眠。”图7 van Gestel博士使用美国LI-COR公司制造的LI-6800测量地表碳通量（2） 与此同时，van Gestel博士还开展了野外增温实验。这一实验用于确认微生物响应发生的速度。北亚利桑那大学的博士Alicia Purcell将使用一种称为定量稳定同位素探测（qSIP）的技术，这是由van Gestel的合作者——北亚利桑那大学Bruce Hungate发明的一种新方法。这种方法可以确定哪些微生物正在积极生长，以及生长的速度。 van Gestel和McMillen使用可以在阳光下捕获热量的敞口加热室（Open-Top Warming Chambers），加热小面积的土壤和植被。这种方法的优势是，除温度以外的其他变量可基本保持和自然环境一致。 图8 敞口加热室（Open-Top Warming Chambers）制作与效果评估 Van Gestel的研究团队沿生产力梯度，选取了四个研究站点，在每个站点上采集完整的土壤苔藓样本土核四个，然后向样本土核中添加水并放置在敞口加热室内。两个样品土核添加纯水，另外两个样品土核添加氧18重水。 图9 野外安置的敞口加热室（Open-Top Warming Chambers） “微生物活跃后将会吸收水，”van Gestel说，“那些重氧将被整合到他们的DNA中，从而使他们的DNA变得更重。我们可以根据DNA的重量变化来计算其生长速度。” 最终，这些研究将能回答：气候变化如何影响南极洲的植物和微生物？这些改变又如何影响该地区生态系统的碳平衡。 “温暖的条件可能会使某些微生物受益，但不会使所有微生物受益。对植物来说也是如此。”van Gestel说。“我们预期微生物群落会发生改变。由于植物生长非常缓慢，因此短时间内较难确定植物群落的变化规律。为此，我们需要对植被覆盖进行长期定位监测。” “相对于对照地块，温暖地块的碳通量会更大。生态系统光合作用和呼吸速率都会有所增加，但哪一个组分增加的更多呢？因为这最终决定了整个系统的净碳通量对气候变暖的反馈。” ? “由于南极生态系统比地球上的其他生态系统更简单”，van Gestel说，“在这里的发现可以为生态系统的碳储存提供更多机制信息，进而对气候模型完善做出贡献。” “例如，微生物碳利用效率的温度敏感性如何？微生物利用一部分碳构建生命体，其余部分则通过呼吸作用消耗掉。那问题来了，温度变暖会使微生物更加浪费碳吗？微生物碳利用效率是气候模型中的一个重要参数。如果微生物的碳利用效率下降，那么更强的呼吸损失会导致更多的碳从土壤迁移到大气中，从而进一步加剧全球变暖。”

7月20日以来，河南省多地频发暴雨、特大暴雨，不少地区失防，交通、房屋、工厂一度被暴雨冲毁，坍塌建筑残骸、各类生活垃圾、工厂废弃物、动物残体等被迫排入环境，让人不得不为这个人口大省的灾后环境修复工作捏一把汗，最为揪心的当属其土壤修复工作的推进！“土有多珍贵？一厘米厚的土壤形成需要千年左右。”河南省生态环境厅土壤生态环境处处长刘书强在一次采访中说道，借此呼吁社会重视土壤污染防治。十三五期间，河南省在“三大攻坚战”中取得了突破性成效，“土十条”各项任务圆满收官。2021年，是“十四五”规划开局之年，也是河南建成“四个强省、一个高地、一个家园”现代化河南的起始之年。突如其来的暴雨，意外成为了对河南人民的第一次考验。据媒体报道，暴雨期间，郑州一氧化铝厂由于洪水造成电力摧毁，赤泥坝无法正常供电，赤泥无法排放；某电镀厂区围墙因附近河水水位上涨被冲翻，洪水深夜漫进厂区合金槽内与高温溶液接触到了一起，产生爆炸；上千家经营纺织化纤产品的大中工厂企业，厂房和设施遭受不同程度破坏… … 更让人揪心的是大量工业化学品、废弃物将被迫“随波逐流”，直至数日后沉降，流入农田耕地，甚至下渗至地下水。沉积的重金属既不能为土壤微生物所分解，且易于积累，甚至转化为毒性更大的甲基化合物，严重危害人体健康，即便倾全力修复，也是困难重重。土壤重金属污染修复的前提是对各类形态重金属的精准检测，难点至少有以下两方面：一是重金属化学形态多变，样品前处理复杂，定量检测方法选择困难；二是痕量-超痕量重金属离子/化合物，分析检测方法复杂，结果重现性差等。根据生态环境部颁布的多项检测标准，我国现行的土壤重金属检测主流方法包括，原子荧光、原子吸收、分光光度法、XRF分析法，ICP及ICP-MS法。基于此，仪器信息网将于8月11日举办“土壤重金属检测技术”网络研讨会，邀请了15位重量级教授、专家、工程师，分别来自中科院、南京土壤研究所、国家地质检测中心、环境监测总站、四川大学、岛津、安捷伦、曼哈格、普兰德、安东帕等，带来2天15场报告。会议将聚焦以下六大议题：1.XRF技术/新型X射线能谱在不同重金属检测中的应用2.土壤样品微波消解、浸提等前处理手段比较与选择3.（ICP-MS）在痕量重金属检测中的应用4.不同化学形态重金属的检测方法及检测仪器5.土壤重金属总量的测定方法及分析质量控制6.污染场地风险评估以及XRF技术应用更多会议详情，请点击图片查看：（点击图片，查看专家名单）

土壤质量是土壤在生态系统界面内维持生产，保障环境质量，促进动物和人类健康行为的能力，其重要性不言而喻。当前，我国土壤污染形势严峻，突发性土壤环境污染事件频发，对于土壤污染防治处于“后知后觉”的状态，很大程度上是因为我国缺乏对土壤环境质量评估的重视，没有及时对土壤环境质量现状展开调查评估。　　土壤污染形势严峻　　土壤是人类赖以生存，不可或缺的重要自然资源，事关家家户户的米袋子、菜篮子、水缸子，事关国家生态安全，事关美丽中国建设。然而，相比大气污染和水污染，土壤污染以其隐蔽性、潜伏性、长期性、不均匀性和不可逆转性，成为了污染防治攻坚战中最难缠的“看不见的敌人”。近些年，无论是农用耕地还是建设用地，人们对“脚下的环境”越发关注。　　土壤污染的特点主要有四个，首先是具有隐蔽性和滞后性。土壤污染往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题，通常会滞后很长时间。　　其次，具有累积性和地域性。污染物质在大气和水体中，一般都比在土壤中更容易迁移。这使得污染物质在土壤中并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性。　　再者，具有不可逆性。如被某些重金属污染的土壤需要200~1000年才能够恢复。最后，土壤污染治理的艰难性。如果大气和水体受到污染，切断污染源之后通过稀释作用和自净化作用也有可能使污染问题不断逆转，但是积累在污染土壤中的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净化作用来消除。　　因此，土壤污染一旦发生，则很难恢复，治理成本较高、治理周期较长。对于土壤污染防治处于“后知后觉”的状态，很大程度上是因为我国缺乏对土壤环境质量评估的重视，没有及时对土壤环境质量现状展开调查评估。而在两会上，全国人大代表、致公党江苏省委副主委沈仁芳表示，实施第三次全国土壤普查，对我国土壤质量进行“全面体检”已成为当务之急和农业现代化发展的重大战略需求。　　土壤质量亟待“体检”　　土壤环境质量是土壤质量的一部分，是土壤容纳、吸收、净化污染物的状况。土壤环境质量评估是按一定的标准和方法，通过对土壤中污染物浓度进行监测，判定土壤环境是否受到污染，是单要素环境质量评估的一种。　　据数据显示，将全国20.23亿亩耕地质量等级由高到低依次划分为一至十等，评价为一至三等的耕地面积为6.32亿亩，占耕地总面积的31.24% 评价为四至六等的耕地面积为9.47亿亩，占耕地总面积的46.81% 评价为七至十等的耕地面积为4.44亿亩，占耕地总面积的21.95%。(数据为2019年全国耕地质量公告)。　　此外，耕地土壤质量的监测，主要是了解土壤质量变化情况。其重点监测pH、铅、镉、汞、砷、铬、镍、铜、锌等内容，根据国家土壤环境质量对农田土壤进行质量分等定级，并提出农业生产合理布局、环境质量与土壤修复的意见。　　对土壤环境质量评估是加强土壤污染防治工作的前提，对耕地土壤进行一次全面“体检”，帮助农民因土、因作物施肥，提高肥效利用率，保护土壤和环境，在此发展背景下，其监测仪器仪表设备发展强劲。　　“体检”土壤 相关仪器仪表设备发展强劲　　土壤环境监测网络由各类监测仪器仪表组成，通过对各项指标的监测分析，探讨各参数间的相互关系，为土壤质量的监测和科研或决策部门提供了科学的土壤参数。根据全国土壤详查实验室要求，承担土壤详查的实验室要具备一定数量仪器设备，如分光光度计、电感耦合等离子体发射光谱仪、原子荧光光谱仪、微波消解仪、索氏提取器、气相色谱-质谱联用仪等。　　此外，土壤中除了矿物质、有机质、土壤微生物，杂质，剩下的就只有土了。但其实土壤空隙中还存在着部分液体、固体。土壤分析是对土壤的组成分和物理、化学性质进行的定性、定量测定。作为农业发展的基础，土壤分析对农业也有具有举足轻重的作用，如不同的土壤适合种何种作物、作物生长过程中缺少哪种元素等都可以通过土壤分析检测而得出结果。　　作为做好土壤污染防治、质量评估的基础，土壤监测必然提速。可以说，土壤监测是贯穿至土壤污染防治始终的。在初期基础性工作中，土壤污染状况以及污染地块分布调查需要监测先行，从而摸清“家底” 因此，耕地土壤质量亟待全面“体检”，给土壤监测仪器仪表带来的机遇不可小觑。　　最后，我们要知道，土壤是人类赖以生存，不可或缺的重要自然资源，土壤相关监测仪器仪表等将成为推动土壤污染监测的关键，其设备发展强劲。

土壤污染形势严峻 土壤是人类赖以生存，不可或缺的重要自然资源，事关家家户户的米袋子、菜篮子、水缸子，事关国家生态安全，事关美丽中国建设。然而，相比大气污染和水污染，土壤污染以其隐蔽性、潜伏性、长期性、不均匀性和不可逆转性，成为了污染防治攻坚战中最难缠的“看不见的敌人”。近些年，无论是农用耕地还是建设用地，人们对“脚下的环境”越发关注。 另外，小编了解到，土壤污染的特点主要有四个，首先是具有隐蔽性和滞后性。土壤污染往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题，通常会滞后很长时间。 其次，具有累积性和地域性。污染物质在大气和水体中，一般都比在土壤中更容易迁移。这使得污染物质在土壤中并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性。 再者，具有不可逆性。如被某些重金属污染的土壤需要200~1000年才能够恢复。最后，土壤污染治理的艰难性。如果大气和水体受到污染，切断污染源之后通过稀释作用和自净化作用也有可能使污染问题不断逆转，但是积累在污染土壤中的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净化作用来消除。 因此，土壤污染一旦发生，则很难恢复，治理成本较高、治理周期较长。文章开头，小编提到，对于土壤污染防治处于“后知后觉”的状态，很大程度上是因为我国缺乏对土壤环境质量评估的重视，没有及时对土壤环境质量现状展开调查评估。而在两会上，全国人大代表、致公党江苏省委副主委沈仁芳表示，实施第三次全国土壤普查，对我国土壤质量进行“全面体检”已成为当务之急和农业现代化发展的重大战略需求。土壤质量亟待“体检” 土壤环境质量是土壤质量的一部分，是土壤容纳、吸收、净化污染物的状况。土壤环境质量评估是按一定的标准和方法，通过对土壤中污染物浓度进行监测，判定土壤环境是否受到污染，是单要素环境质量评估的一种。 据数据显示，将全国20.23亿亩耕地质量等级由高到低依次划分为一至十等，评价为一至三等的耕地面积为6.32亿亩，占耕地总面积的31.24%；评价为四至六等的耕地面积为9.47亿亩，占耕地总面积的46.81%；评价为七至十等的耕地面积为4.44亿亩，占耕地总面积的21.95%。(数据为2019年全国耕地质量公告)。 此外，耕地土壤质量的监测，主要是了解土壤质量变化情况。其重点监测pH、铅、镉、汞、砷、铬、镍、铜、锌等内容，根据国家土壤环境质量对农田土壤进行质量分等定级，并提出农业生产合理布局、环境质量与土壤修复的意见。 对土壤环境质量评估是加强土壤污染防治工作的前提，对耕地土壤进行一次全面“体检”，帮助农民因土、因作物施肥，提高肥效利用率，保护土壤和环境，在此发展背景下，其监测仪器仪表设备发展强劲。“体检”土壤 相关仪器仪表设备发展强劲 土壤环境监测网络由各类监测仪器仪表组成，通过对各项指标的监测分析，探讨各参数间的相互关系，为土壤质量的监测和科研或决策部门提供了科学的土壤参数。根据全国土壤详查实验室要求，承担土壤详查的实验室要具备一定数量仪器设备，如分光光度计、电感耦合等离子体发射光谱仪、原子荧光光谱仪、微波消解仪、索氏提取器、气相色谱-质谱联用仪等。 此外，土壤中除了矿物质、有机质、土壤微生物，杂质，剩下的就只有土了。但其实土壤空隙中还存在着部分液体、固体。土壤分析是对土壤的组成分和物理、化学性质进行的定性、定量测定。作为农业发展的基础，土壤分析对农业也有具有举足轻重的作用，如不同的土壤适合种何种作物、作物生长过程中缺少哪种元素等都可以通过土壤分析检测而得出结果。 作为做好土壤污染防治、质量评估的基础，土壤监测必然提速。可以说，土壤监测是贯穿至土壤污染防治始终的。在初期基础性工作中，土壤污染状况以及污染地块分布调查需要监测先行，从而摸清“家底”；因此，耕地土壤质量亟待全面“体检”，给土壤监测仪器仪表带来的机遇不可小觑。最后，我们要知道，土壤是人类赖以生存，不可或缺的重要自然资源，土壤相关监测仪器仪表等将成为推动土壤污染监测的关键，其设备发展强劲。

近日，重庆市生态环境局、湖北省生态环境科学研究院、临沂市河东区自然资源局、巴彦淖尔市临河区环境保护局相继于中国政府采购网发布土壤污染调查与监测项目招标公告，预算金额总计1906.5万元。递交投标文件截止日期均在5月中下旬。招标项目详情如下：项目名称：土壤（地下水）污染防治监测技术支撑项目号：CQS22C00234采购执行编号：1708-BZ2200460354AF预算金额：6,000,000.00元最高限价：6,000,000.00元采购需求：包内容最高限价（元）数量单位服务要求土壤（地下水）污染防治监测技术支撑6,000,000.00 1项对土壤污染重点监管单位中的15个优先管控地块进行监督性监测、隐患排查和自行监测开展质量监督和质量控制工作；统计分析已开展土壤污染重点监管单位周边监测的土壤环境状况，编制评估报告；按要求开展10-15个建设用地地块质量控制及纠纷仲裁监测，出具监测报告。附件：CQS22C00234-土壤（地下水）污染防治监测技术支撑+（终审稿）.doc 项目名称：湖北省主要化工园区地下水环境状况调查评估等四个省级地下水专项外委检测项目编号：HBHZ-2022069-F22069采购计划备案号：420000-2022-05373预算金额：868(万元)最高限价：860.74(万元)采购需求：本项目包括湖北主要化工园区、鄂东丘陵山区、鄂中平原和鄂西山区四个工作区，总金额860.74万元，其中：（一）四个工作区中相关项目质控工作，金额285.20万元。四个工作区域的全过程质量控制，包括地下水环境监测井建设工作、样品采集保存和流转工作、样品分析测试工作中的质量控制以及外部质量控制样品的测试工作。（二）四个工作区的样品检测工作，金额575.54万元。四个区域的水和土壤样品检测。其中：地下水样品1207件，地表水样品104件，土壤微生物检测样品150件，地下水同位素分析样品150件。 项目名称：临沂市河东区自然资源局土壤污染状况调查服务项目项目编号：SDGP371312000202202000018预算金额：300万元 最高限价：300万元 采购需求：标的标的名称数量本包预算金额（单位：万元）A1相公街道、凤凰岭街道、汤河镇等区域土壤污染状况调查１35A2汤头街道、郑旺镇等区域土壤污染状况调查１35A3东至九曲街道边界、太平街道、八户镇，西至滨河东路、南至军部街、北至九曲街道边界、太平街道、八湖镇等区域土壤污染状况调查１35A4东至九曲街道边界、西至滨河东路、南至九曲街道边界、北至金雀山东路等区域土壤污染状况调查145A5东至九曲街道边界、西至滨河东路、南至金雀山东路，北至人民大街等区域土壤污染状况调查１40A6东至九曲街道边界、西至滨河东路、南至人民大街、北至桃源街等区域土壤污染状况调查１35A7东至九曲街道边界、西至滨河东路、南至桃源街、北至凤仪街等区域土壤污染状况调查１35A8东至九曲街道边界、西至滨河东路、南至凤仪街、北至军部街等区域土壤污染状况调查140 项目名称：巴彦淖尔市临河区环境保护局监督性监测项目项目编号：BSZCLHS-C-F-220009预算金额：1,385,000.00元采购需求：合同包1(第一包：土壤、地下水、废气监督性监测):合同包预算金额：323,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）品目预算(元)最高限价(元)1-1其他专业技术服务第一包：土壤、地下水、废气监督性监测1(项)323,000.00- 合同包2(第二包：废水 废气、噪声监督性监测):合同包预算金额：298,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）品目预算(元)最高限价(元)2-1其他专业技术服务第二包：废水/废气、噪声监督性监测1(项)298,000.00-合同包3(第三包：废水废气监督性监测):合同包预算金额：286,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）品目预算(元)最高限价(元)3-1其他专业技术服务第三包：废水/废气监督性监测1(项)286,000.00-合同包4(第四包：地下水、废水废气监督性监测):合同包预算金额：262,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）品目预算(元)最高限价(元)4-1其他专业技术服务第四包：地下水、废水/废气监督性监测1(项)262,000.00-合同包5(第五包：废水废气监督性监测):合同包预算金额：216,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）品目预算(元)最高限价(元)5-1其他专业技术服务第五包：废水/废气监督性监测1(项)216,000.00-附件：巴彦淖尔市临河区环境保护局监督性监测项目.pdf

2018年，由北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统，一经推出便得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案，为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件，让科研可以更广、更深层次地开展。目前以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达26篇。 今天与大家分享的是浙江大学环境与资源学院罗忠奎研究团队在研究土壤有机碳矿化及其温度敏感性（Q10）与微生物群落多样性和组成之间关系方面取得的进展。在该项研究中，研究团队利用PRI-8800测定土壤CO2排放速率，为研究结果提供了有力的数据支撑。 土壤微生物驱动着有机碳的矿化，由于不同微生物群落在代谢效率以及对不同温度变化的响应存在差异，因此土壤有机碳矿化及其温度敏感性（Q10）与微生物群落多样性和组成之间应该存在密切的关系。然而，这些关系很少被检验。 基于此，浙江大学环境与资源学院罗忠奎研究团队通过室内培养实验，评估了藏东南地区不同海拔（气候）梯度中土壤微生物α多样性对温度的响应以及r-和k-策略微生物的相对丰度。图.培养第128天的土壤有机碳矿化速率及其Q10与门水平微生物群落丰度的相关性。灰色表示相关性不显著（即P 0.05），彩色网格表示相关性显著（P 0.05），颜色梯度表示相关性的大小和强度。R5°C-128和R25°C-128分别为5°C和25°C培养温度下第128天的有机碳矿化速率。Q10-128为土壤有机碳在128天培养期间的温度敏感性。F：新鲜土壤样品；5、25分别为在5°C和25°C培养的土壤样品。 在土壤培养实验设计及有机碳矿化测定的过程中，研究团队采用由普瑞亿科研发的PRI-8800全自动变温土壤培养温室气体分析系统测定土壤CO2排放速率（μg CO2-C g&minus 1 SOC day&minus 1），每个土壤样品测定时间设置为3分钟，此数据的获取为该项研究提供了有力的数据支撑。基于不同温度下测定的土壤CO2排放速率，计算了有机碳矿化的温度敏感性（Q10）。 研究结果表明：培养128后测定的α多样性以及r-和k-策略微生物的相对丰度受温度的显著影响（P 0.05），但是这些微生物变量并不能很好地预测同步测定的土壤有机碳矿化速率。相反，新鲜土壤的微生物群落多样性以及r-和k-策略微生物的相对丰度对不同培养阶段的土壤有机碳矿化速率及其Q10的影响是一致且显著的（P 0.05）。与此同时，路径分析表明，当考虑到气候、土壤有机碳化学、物理保护和土壤性质的变化时，微生物α多样性以及r-和k-策略微生物对土壤有机碳矿化速率及其Q10的影响并不是独立的。本研究结果表明，虽然土壤微生物群落的多样性和组成是土壤有机碳质量和有效性的重要指标，但它们并不是土壤有机碳矿化速率及其Q10的根本的决定因素。 相关研究成果以“Decoupling of soil carbon mineralization and microbial community composition across a climate gradient on the Tibetan Plateau”为题发表在国际SCI期刊Geoderma（IF2022=6.1，中科院一区）。Zheng, J., Mao, X., Jan van Groenigen, K., Zhang, S., Wang, M., Guo, X. et al. (2024). Decoupling of soil carbon mineralization and microbial community composition across a climate gradient on the Tibetan Plateau. 441, 116736.https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116736 截至目前，以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达26篇，分别发表在10余种影响因子较高的国际期刊上——数据来源：https://sci.justscience.cn/ 很荣幸PRI-8800可以为这些高质量学术研究贡献一份力量，感谢各位老师对普瑞亿科产品的支持和信任。即日起，如果您成功发表文章，并且在研究过程中使用了普瑞亿科的国产仪器设备，请与我们公司联络，我们为您准备了一份小礼物，以感谢您对国产设备以及普瑞亿科的信任和支持！ 为响应国家“双碳”目标，针对国内“双碳”行动有效性评估，普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统，结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势，模式的培养与测试过程非常简单高效，这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究，可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出，为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。 土壤有机质分解速率（R）对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数（Q10）可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃，Ｒ所增加的倍数；Q10值越大，表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性，也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应，在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数，因此其研究意义重大。 以往Q10研究通过选取较少的温度梯度（3-5个点）进行测量，从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究（2017）指出，最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具，不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应，也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究，提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。可设定恒温或变温培养模式；温度控制波动优于±0.05℃；平均升降温速率不小于1°C/min；307 mL样品瓶，25位样品盘；一体化设计，内置CO2 H2O模块；可外接高精度浓度或同位素分析仪。 为了更好地助力科学研究，拓展设备应用场景，普瑞亿科重磅推出「加强版」PRI-8800——PRI-8800 Plus全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统。 1）原状土冻融过程模拟：气候变化改变了土壤干湿循环和冻融循环的频率和强度。这些波动影响了土壤微生物活动的关键驱动力，即土壤水分利用率。虽然这些波动使土壤微生物结构有少许改变，但一种气候波动的影响（例如干湿交替）是否影响了对另一种气候（例如冻融交替）的反应，其温室气体排放是如何响应的？通过PRI-8800 Plus 的冻融模拟，我们可以找出清晰答案。 2）湿地淹水深度模拟：在全球尺度上湿地甲烷（CH4）排放的温度敏感性大小主要取决于水位变化，而二氧化碳（CO2）排放的温度敏感性不受水位影响。复杂多样的湿地生态系统不同水位的变化及不同温度的变化如何影响和调控着湿地温室气体的排放？我们该如何量化不同水位的变化及不同温度的变化下湿地的温室气体排放？借助PRI-8800 Plus，通过淹水深度和温度变化的组合测试，可以查出真相。 3）温度依赖性的研究：既然温度的变化会极大影响土壤呼吸，基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议，将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法，该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题，更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量，仅仅需要在PRI-8800 Plus程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量，这将极大提高科学家的工作效率。 除了上述变温应用案例外，科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养，通过PRI-8800 Plus的“傻瓜式”操作测量，将极大减少科学家实验实施的周期和工作量，并提高了工作效率。 PRI-8800 Plus除了具有上述变温培养的特色，还可以进行恒温培养，抑或是恒温/变温交替培养，这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。 4）水分依赖性的研究：多数研究表明，在温度恒定的情况下，Q10很容易受土壤含水量的影响，表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800 Plus可以通过手动调整土壤含水量的做法，并在PRI-8800 Plus快速连续测量模式下，实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量，而PRI-8800 Plus的逻辑设计，为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。 5）底物依赖性的研究：底物物质量与Q10密切相关，这里的底物包含不限于自然态的土壤，如含碳量，含氮量，易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等；也可能包含了某些外源底物，如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量，能加速某些研究进程并获得可靠结果，如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。 6）生物依赖性的研究：土壤呼吸包含土壤微生物呼吸（90%）和土壤动物呼吸（1-10%），土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加，或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。1.Li C, Xiao C, Li M, et al. The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands[J]. Geoderma, 2023, 432: 116385.2.Ma X, Jiang S, Zhang Z, et al. Long‐term collar deployment leads to bias in soil respiration measurements[J]. Methods in Ecology and Evolution, 2023, 14(3): 981-990.3.He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2023, 29(4): 1178-1187.4.Mao X, Zheng J, Yu W, et al. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 172: 108743.5.Pan J, He N, Liu Y, et al. Growing season average temperature range is the optimal choice for Q10 incubation experiments of SOM decomposition[J]. Ecological Indicators, 2022, 145: 109749.6.Li C, Xiao C, Guenet B, et al. Short-term effects of labile organic C addition on soil microbial response to temperature in a temperate steppe[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 167: 108589.7.Jiang ZX, Bian HF, Xu L, He NP. 2021. Pulse effect of precipitation: spatial patterns and mechanisms of soil carbon emissions. Frontiers in Ecology and Evolution, 9: 673310.8.Liu Y, Xu L, Zheng S, Chen Z, Cao YQ, Wen XF, He NP. 2021. Temperature sensitivity of soil microbial respiration in soils with lower substrate availability is enhanced more by labile carbon input. Soil Biology and Biochemistry, 154: 108148.9.Bian HF, Zheng S, Liu Y, Xu L, Chen Z, He NP. 2020. Changes in soil organic matter decomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forest swamps. Catena, 194: 104684.10.Xu M, Wu SS, Jiang ZX, Xu L, Li MX, Bian HF, He NP. 2020. Effect of pulse precipitation on soil CO2 release in different grassland types on the Tibetan Plateau. European Journal of Soil Biology, 101: 103250.11.Liu Y, He NP, Xu L, Tian J, Gao Y, Zheng S, Wang Q, Wen XF, Xu XL, Yakov K. 2019. A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition. Soil Biology & Biochemistry, 138, 107596.12.Yingqiu C, Zhen Z, Li X, et al. Temperature Affects new Carbon Input Utilization By Soil Microbes: Evidence Based on a Rapid δ13C Measurement Technology[J]. Journal of Resources and Ecology, 2019, 10(2): 202-212.13.Cao Y, Xu L, Zhang Z, et al. Soil microbial metabolic quotient in inner mongolian grasslands: Patterns and influence factors[J]. Chinese Geographical Science, 2019, 29: 1001-1010.14.Liu Y, He NP, Wen XF, Xu L, Sun XM, Yu GR, Liang LY, Schipper LA. 2018. The optimum temperature of soil microbial respiration: Patterns and controls. Soil Biology and Biochemistry, 121: 35-42.15.Liu Y, Wen XF, Zhang YH, Tian J, Gao Y, Ostle NJ, Niu SL, Chen SP, Sun XM, He NP. 2018.Widespread asymmetric response of soil heterotrophic respiration to warming and cooling. Science of Total Environment, 635: 423-431.16.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Important interaction of chemicals, microbial biomass and dissolved substrates in the diel hysteresis loop of soil heterotrophic respiration. Plant and Soil, 428: 279-290.17.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Microbial properties regulate spatial variation in the differences in heterotrophic respiration and its temperature sensitivity between primary and secondary forests from tropical to cold-temperate zones. Agriculture and Forest Meteorology, 262, 81-88.18.He N P, Liu Y, Xu L, Wen X F, Yu G R, Sun X M. Temperature sensitivity of soil organic matter decomposition:New insights into models of incubation and measurement. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(11): 4045-4051.19.Li J, He NP, Xu L, Chai H, Liu Y, Wang DL, Wang L, Wei XH, Xue JY, Wen XF, Sun XM. 2017. Asymmetric responses of soil heterotrophic respiration to rising and decreasing temperatures. Soil Biology & Biochemistry, 106: 18-27.20.Liu Y, He NP, Xu L, Niu SL, Yu GR, Sun XM, Wen XF. 2017. Regional variation in the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition in China’s forests and grasslands. Global Change Biology, 23: 3393-3402.21.Wang Q, He NP*, Liu Y, Li ML, Xu L. 2016. Strong pulse effects of precipitation event on soil microbial respiration in temperate forests. Geoderma, 275: 67-73.22.Wang Q, He NP, Yu GR, Gao Y, Wen XF, Wang RF, Koerner SE, Yu Q*. 2016. Soil microbial respiration rate and temperature sensitivity along a north-south forest transect in eastern China: Patterns and influencing factors. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 121: 399-410.23.He NP, Wang RM, Dai JZ, Gao Y, Wen XF, Yu GR. 2013. Changes in the temperature sensitivity of SOM decomposition with grassland succession: Implications for soil C sequestration. Ecology and Evolution, 3: 5045-5054.24.Liu Y, Kumar A, Tiemann L K, et al. Substrate availability reconciles the contrasting temperature response of SOC mineralization in different soil profiles[J]. Journal of Soils and Sediments, 2023: 1-15.25.Liu YH,Xiong DC,Wu C,et al.Effects of exogenous carbon addition on soil carbon emission in a subtropical evergreen broad-leaf forest[J]. Journal of Forest & Environment, 2023, 43(5).26.Zheng, J., Mao, X., Jan van Groenigen, K., Zhang, S., Wang, M., Guo, X. et al. (2024). Decoupling of soil carbon mineralization and microbial community composition across a climate gradient on the Tibetan Plateau. 441, 116736.

土壤是农业生产和人类赖以生存的物质基础，土壤质量的优劣直接关系到农产品质量、人类健康以及经济社会的可持续发展。国务院发布关于开展第三次全国土壤普查的通知，普查对象为全国耕地、园地、林地、草地等农用地和部分未利用地的土壤。土壤检测数据是客观评价土壤质量状况、实施土壤利用评价、管理和决策的基本依据。本次土壤普查时间紧、任务重，对检测数据的质量和准确性要求很高。如何高效、高质地执行土壤的检测，对每个土壤检测实验室都是一项极大的挑战。按照《国务院关于开展第三次全国土壤普查的通知》中检测实验室的条件要求，入围的实验室必须具备《第三次全国土壤普查土壤样品制备、保存、流转和检测技术规范》中规定的场地条件、设备设施、检测能力、仪器设备、人员队伍和资质认定批准等资格，故此常规检测项目必备的仪器设备需求量并不会太大，一些实验室可以根据自身实际情况增购部分仪器。而在应对土壤质地、酸碱度、全盐量、有机质、总碳、全氮和养分等理化指标的检测，绝大部分实验室还在采用传统的手工分析法，而手工法分析速度慢、分析过程耗时复杂、需占用大量的人力物力、结果的准确度依赖于具体操作者的主观意识和操作技能，无法满足实验室大批量、高质量的检测需求。面对检测任务不断增加、部门减员增效的要求和检测质量的提高等，要求检测实验室要优化工作步骤并将实验室分析过程标准化。实验室的自动化分析及由此带来的信息化的改进特别值得关注。斯卡拉分析仪器公司根据土壤的标准方法，结合不同的自动化检测技术，将多项经典的手工操作的分析方法组合起来，实现了检测分析的自动化和分析过程的标准化。提高效率、将人从繁琐的分析过程中解放出来、标准化的分析过程得到了更精准的分析结果。标准不同，检测项目也不尽相同，在该领域中对于仪器的需求及要求是相当高的。根据《第三次土壤普查土壤样品检测技术规范》的规定和要求，土壤机械组成、土壤酸碱度-全盐量、有机质/总碳&全氮以及各种形态碳和营养元素等都需要使用不同理化指标进行检测。1. 土壤机械组成（土壤质地）的自动分析1.1 土壤机械组成的检测标准土壤机械组成的测定，就是测定不同直径的土壤颗粒组成，进而确定土壤质地。土壤质地在土壤形成和土壤的农业利用中具有重要意义。根据LY/T 1225－1999、GB/T 33469-2016、《耕地质量等级》附录D、《土壤分析技术规范》等标准规范，检测方法有吸管法和比重计法。吸管法繁琐，但精确，比重计法操作简单，精度较差，而且计算麻烦。这两种方法都是以司笃克斯（Stokes）定律和土粒在静水中沉降的规律为基础。无论吸管法还是比重计法，均大致分为土粒的分散、粗土粒的筛分、细土粒的沉降分离和测定四个步骤。整个测量过程耗时较长，中间过程控制比较困难。1.2 斯卡拉的土壤机械组成机械人自动分析仪斯卡拉根据吸管法提供了两款机器人分析仪用于机械组成的自动化分析。机器人分析仪实际上是一个三维样品处理平台，搭载相应机械臂、机械手、样品和液体处理装置、精确的电子移液系统和加热控制单元将手工处理的步骤自动化。仪器可执行24小时无人值守地工作、确保整个分析过程的可靠性。SP2000机器人分析仪SP50样品制备机器人2.土壤酸碱度-全盐量的自动测定土壤pH是土壤的基本性质和肥力的重要影响因素之—。土壤pH的测量根据GB/T 33469－2016和LY/T 1239 － 1999 标准规范采用电极法测定：称取10g风干土壤样品至高型烧杯中，加入25ml水搅拌1-2分钟，使土粒充分分散，静置30分钟后用pH计测定。每测5-6个样品后需用标准溶液检查。土壤水溶性盐总量是盐碱土的一个重要属性，是限制作物生长的障碍因素，全盐量的测定根据GB/T 33469－2016、LY/T 1251－1999标准规范有质量法和电导法，质量法测量过程耗时繁琐，电导法是利用土壤的电导率和土壤水溶性盐总量呈线性关系得出，比质量法简便快速得多。斯卡拉的土壤pH&EC机器人自动分析仪可同时测量土壤的pH和EC值（电导）。由于土壤的pH和EC的土水比不同，仪器的设计实际是两通道独立分析系统，一个机械手装载pH&搅拌器&浸提液注液装置，另一个机械手2装有电导率&搅拌器&浸提液注液装置，两通道独立分开测量。可以自动执行电极自动校正、自动添加浸提液、样品搅拌、清洗、测量pH-EC值、自动温度补偿ATC、计算结果和报告输出等。3. 有机质/总碳&全氮的自动测定3.1 有机质&总碳测定的标准方法：传统的有机质的分析有重铬酸钾氧化法，该方法对个别形态的有机碳存在氧化不完全的问题，分析时必须严格控制体系的温度，防止酸性重铬酸盐溶液在高于180 ℃时分解。土壤中存在的Cl-、Fe2+及锰化合物的干扰。在实际应用中，这种方法操作繁琐，重铬酸钾是一类致癌物，硫酸是强腐蚀性的易制毒化学品，也带来了安全和环境污染的严重问题。《第三次全国土壤普查土壤样品检测技术规范》中也给出了杜马斯燃烧法：《土壤中总碳和有机质的测定元素分析仪法》 。该方法实际符合ISO10694；EN15936和HJ 695-2014，目前在国际和国内的土壤分析领域早已被大量应用，但国内相对应的标准方法还比较滞后。据斯卡拉了解，有关部门已经开始该方法的编制。燃烧法的主要优点是：高温下保证样品中各种形式的碳燃烧完全，样品前处理的工作量最小，分析速度快、不产生有毒有害物质、整个过程可实现全自动化分析。3.2 各种形态碳的定义标准对总碳的定义实际上是样品以有机碳、无机碳和元素碳形式存在的碳的总量。现有的ISO10694、EN15936等标准，TOC的值可通过差减法和直接测量法检测：差减法是通过TC和TIC测量结果的差值获得。总碳（TC）通过高温燃烧法测量。无机碳（TIC）的测定是通过酸化反应-曝气吹扫的方法测定。直接测量法是首先手工酸化除去土壤样品中的无机碳，ISO10694规定，为确保完全除去无机碳，加酸除无机碳的过程需要等待至少4小时，除去无机碳后，样品通过高温燃烧分解，可直接测量出总有机碳的值。有机质=有机碳*1.724无论差减法、直接测量法还是通过重铬酸钾氧化法所测出的有机碳实际上均包含了元素碳的量，元素碳的形式包括木炭、煤和石墨等，它实际上也在自然界广泛存在，元素碳是有别于有机碳的另外一种碳源，不是生物可利用的，不能供应土壤微生物所需的能量和养分，不能促进植物生长发育。故此，在土壤管理中，单独测量这种第三类碳可以更准确地测定生物可利用的碳含量，从而确定与微生物、土壤生物活动和环境有关的碳源。为此，DIN19539-2016标准采用不同温度下测量各种形态的碳，用于TOC，EC和TIC的测量，该方法是在有氧的条件下，使用高温燃烧炉在不同温度下分解各种形态的碳。400℃释放检测的是有机碳，600℃下检测元素碳，900℃下检测无机碳。一次进样分别测量出有机碳，元素碳和总无机碳的值。3.3 全氮的标准方法：NY/T 1121.24－2012法采用传统的凯氏定氮法，该方法虽然精确的、可靠的，但是它也存在很多明显的缺点，例如:a)需要较长的分析时间 ；b)使用浓硫酸和强碱溶液，带来严重的安全和环境污染的问题；d)必须由熟练的技术人员操作。LY/T 1228－2015连续流动分析仪法（森林土壤）：《森林土壤氮的测定》规范采用连续流动法测量全氮实际上是半自动的方法，样品也必须先进行外部消解，消解完成后通过分析仪完成后面的自动分析工作。LY/T 1228 － 2015 元素分析仪法（森林土壤）：《森林土壤氮的测定》是全自动的方法，通过自动进样器连续进样,不需要人看管 不需要复杂的样品前处理过程 不产生有毒有害物质；精度高，而且操作简便。3.4 斯卡拉Primacs系列土壤有机质/总碳&总氮元素分析仪Primacs系列采用高温催化燃烧的原理、可提供快速、高效、精确的总氮(蛋白质)、总有机碳(有机质)、总碳(TC)、无机碳(TIC)和元素碳(可选)的全自动分析。内置双检测器，采用热导检测器(TCD)测量氮，非分散红外检测器(TCD)测量碳。内置100为自动进样器，采样自动除灰的坩埚进样，可直接分析固体和液体样品。该仪器既可按照传统的燃烧法通过差减法或直接测量法全自动测量土壤TC，IC、TOC和有机质。也可按照DIN19539-2016方法A和方法B测量TOC，TIC和EC的含量，无需任何硬件切换，仅需软件中选择即可执行不同模式的分析。Primacs系列是目前全球唯一一款可全自动分析土壤有机质的分析仪，该仪器具有自动休眠和自动唤醒功能，可在夜间无人值守自动运行，大大提高分析效率。该仪器将土壤有机质分析过程全自动化，将操作者从繁琐的湿化学分析过程中解放出来，标准化、快速、环保、安全、大批量地进行分析，消除了人为主观因素和操作水平差异造成的影响，得到更精确可靠的分析结果。4. 土壤养分的自动分析-斯卡拉San++系列连续流动分析法用于土壤的全磷/有效磷、全氮/铵、全钾/速效钾/缓效钾、钠、全硼/有效硼、全硫/有效硫/硫酸根、硝态氮、有效硅、有效铁等指标的自动分析仪连续流动分析仪由自动进样器、蠕动泵、化学反应单元、分析模板、检测器和数据处理器组成。仪器最大的意义是将繁琐的化学分析如消解、蒸馏、萃取、透析及离子交换等过程自动化。适用过程繁琐的化学指标的分析。连续流动分析仪其实在土壤养分的分析已经应用很普遍了。不同指标根据标准方法处理土壤样品，如全磷、全钾通过碱熔、有效磷通过碳酸氢钠浸提，速效钾通过乙酸铵浸提，处理后的样品溶液放在自动进样器上即可通过仪器完成各指标的自动分析。San系列是集适用性和多功能性于一体的全自动化学分析仪器，可完成从开机、停机、稀释、重复、清洗到原始数据储存的过程全部自动化。利用各种自动模式组合，对分析过程的稀释、加样、混合、加热、透析、抽提、UV消解等进行自动控制。斯卡拉的土壤自动化分析仪的检测的方法完全符合《全国第三次土壤普查土壤样品检测技术规范》中的方法 ，通过自动化的分析，我们可以将一部分人从疲于应付常规的测量中解放出来，既节约了人力资源和分析成本，也提高了工作效率和分析结果的质量，有效地优化您的工作流程，提高您的质量管理能力，助您将实验室分析的可靠性和效率都提升到更高水平。

一、应用背景土壤的酸碱度（pH值）是土壤重要的理化参数，对土壤微量元素的有效性及肥力有重要影响。在土壤pH值在6.5左右时各种营养元素的吸收利用率最|高。过酸或过碱都会影响养分吸收，降低土壤养分的有效性，难以形成良好的土壤结构，严重抑制土壤微生物的活动，影响各种作物生长发育，使土壤失去耕种价值。 《HJ 962-2018 土壤 pH值的测定 电位法》规定了测定土壤pH值的电位法，以水为浸提剂，用pH复合电极（或指示电极配套参比电极）浸入土壤悬浊液测定即可得到土壤的pH值。根据测定的pH值，判读土壤的酸碱性，从而采取相应的改良措施来调节土壤的酸碱度，使得改良后的土壤适于作物的生长。 二、PHSJ-4F型实验室pH计与6121低电导pH复合电极测定土壤pH含量PHSJ-4F型实验室 pH 计是全新设计的新一代实验室分析仪器。仪器支持电极标定功能，具有标液组管理功能， 自动识别 GB、DIN、NIST 等多种 pH 缓冲溶液，配套pH标准缓冲溶液，使用简便快捷。6121低电导pH复合电极适用于电导率100μS/cm以上的低电导率样品。采用多孔PTFE新型液络部结构，不易被污染物堵塞，在复杂样品中有更好的稳定性和可靠性；采用进口环氧树脂材质，耐高温耐酸碱，适用范围广。 ● 测量前准备超纯水处理：煮沸、冷却、密封放置。配套试剂：pH标准缓冲溶液。 ● 土壤pH测试1. 仪器标定 使用pH 4.01（25℃）标准缓冲溶液、pH 6.86（25℃）标准缓冲溶液、pH 9.18（25℃）标准缓冲溶液标定电极。2. 生态环境部标准土壤样品测定结果称取样品各10.00g置于烧杯内，分别用移液管准确移取纯水25mL放于烧杯内，立即用封口膜进行密封。搅拌2分钟后静置30分钟，将电极插入样品溶液中，电极探头浸入液面下悬浊液垂直深度的1/3-2/3处，轻轻摇动样品溶液，待读数稳定后，记录pH值。测试完成后用水清洗电极，并用滤纸吸干电极外部的水，然后进行下次测定。土壤水溶液的电导率一般在几百μS/cm，6121低电导pH复合电极测试结果很好，且稳定的很快。 ● 测量过程中需要注意什么？1. 测量前将超纯水煮沸后冷却至室温，密封放置，避免超纯水中溶解CO2对pH值的影响。2. 测试过程中注意去除电极表面的气泡。 三、雷磁PHSJ-4F型实验室pH计及6121低电导pH复合电极● 大屏幕点阵式液晶显示，直观清晰、内容全面● 3种读数模式：Smart-Read功能，智能判别终点 Timed-Read功能，自动定时存贮读数 Cont- Read功能，连续测量（支持间隔连续测量）● 支持电极性能提醒功能和电极标定提醒功能● 符合GLP规范，支持数据的查阅、删除和打印● 适用范围：电导率100μS/cm以上的低电导率样品● 测量范围：（0-11）pH● 温度范围：（0-80）℃● 材质：进口环氧树脂● 参比结构：Ag/AgCl

我国是农业大国，农用地膜被广泛应用，带来严重的环境污染问题。据中国农村统计年鉴最新数据显示，2020年我国农用塑料薄膜使用量已达240万吨，其中地膜使用量达到136万吨。废弃的农用地膜降解极为困难，土壤中的塑料碎片，在理化因素的作用下分解成粒径小于5mm的微塑料。土壤作为地球污染物最大的“汇”之一，微塑料的存在严重威胁着土壤生态系统的健康与功能。相关研究指出，微塑料会改变土壤的理化性质和影响土壤中微生物正常生理活动，此外，微塑料还可作为载体吸附环境中的有机污染物和重金属，造成复合污染。有文献指出，土壤微塑料的主要汇集地是工业区、人口密集区及发达地区，其主要来源于农业活动、工业三废排放及人类活动等；这些微塑料经吸附、降解与转化、迁移与运输等环境行为滞留在土壤中，进一步通过自身毒性、塑料添加剂及负载污染物直接或间接对土壤理化性质、土壤微生物及动植物等产生不同的生态效应。2023年4月27日下午14:00，由仪器信息网、上海市海洋湖沼学会、华东师范大学塑料循环与创新研究院联合主办的微塑料检测与分析网络研讨会陆地土壤环境微-纳塑料的分析方法及有害添加物的检测专场将于线上召开！报名速戳》》》https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/microplastic230427/专家阵容如下：何德富 华东师范大学 研究室主任/副教授《农田土壤微塑料污染及其环境风险研究进展》何德富，博士，副教授，研究室主任。现工作于华东师范大学生态与环境科学学院，主要从事微塑料等新型污染物、环境化学污染与毒理学方面研究。现课题组关注的重点在土壤环境中微塑料污染及其生态环境风险、固体废弃物污染治理等方面。主持或参与国家重点科技专项、重点研发项目和国家自然科学基金等多项科研项目，近年来发表专业论文近70篇（含ESI高被引论文6篇），主编微塑料学术专著《Microplastics in Terrestrial Environments》(Springer, 2020)。潘响亮 浙江工业大学 教授《微纳塑料检测分析中的那些“坑”》潘响亮，浙江工业大学环境学院院长、博士生导师，校学术委员会委员、院学术委员会主任，浙江省工业污染微生物控制技术重点实验室副主任。主要从事水土环境修复技术、微塑料污染与环境影响等方面的研究工作；主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、863计划、973计划项目和课题多项，发表SCI收录论文近200篇，论文被引10000多次；入选高被引学者榜单。任Science of the Total Environment等刊物编委。中国土壤学会环境微塑料工作组委员会副主任、浙江省环境科学会微塑料与纳米颗粒污染物专业委员会主任。曾入选中国科学院百人计划，科技部科技创新推进计划（中青年科技创新领军人才）和国家“万人计划”科技创新领军人才。曾获中国科学院王宽诚西部学者突出贡献奖，中国科学院朱李月华优秀教师奖，中国科学院优秀导师奖。赵经鹏 QUANTUM量子科学仪器贸易（北京）有限公司 产品经理《亚微米分辨红外-拉曼同步测量系统在微塑料中的应用研究》赵经鹏，博士，毕业于法国国家科学研究中心CNRS，主要研究方向为材料物化性能表征等相关研究。在Quantum Design China负责纳米红外、亚微米红外-拉曼联用系统（mIRage）等相关产品的推广技术及应用工作。涂晨 中国科学院南京土壤研究所 副研究员《微塑料表面生物膜的结构与功能研究方法》涂晨，博士，中国科学院南京土壤研究所副研究员。主要研究方向为土壤复合污染过程与生物修复，环境微塑料与生物膜和污染物的相互作用，污染物的微生物降解等。张立武 复旦大学 教授《基于表面增强拉曼光谱的纳米塑料检测》张立武，现任复旦大学环境科学与工程系教授，博士生导师，副系主任。2009年博士毕业于清华大学化学系，2009-2012年在德国汉诺威大学从事博士后研究（洪堡学者），2012-2014年在剑桥大学物理系从事博士后研究（欧盟玛丽居里学者）。主要从事环境颗粒物污染领域的研究。迄今已在PNAS、Angew、Cell子刊等著名期刊发表学术论文100余篇，他人引用9000余次。主持国家高层次青年人才计划项目、国家重点研发计划国际合作专项等。担任英国皇家化学会期刊《Environ Sci: Adv》副主编。曾获教育部自然科学一等奖、中国化学会青年环境化学奖、德国洪堡学者等奖励。连续入选“全球前2%顶尖科学家终身影响力榜单”，及全球前2%科学家排行榜“年度影响力榜单”，以及全球学者库评出的“全球顶尖前10万科学家名单”。报名速戳》》》https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/microplastic230427/

11月27日-29日，第一届全国土壤分析技术研讨会在江苏南京举行，200多名土壤研究与检测专家参与了会议，岛津作为赞助单位参与会议，并在土壤微生物及有机分析会场上，对土壤有机检测作发表。大会开幕式由中国科学院南京土壤研究所的唐昊冶研究员主持，中国土壤学会理事长沈仁芳研究员与美国俄克拉荷马州立大学张海林教授分别致辞，就土壤检测的重要性以及加强土壤交流与合作进行交流，随后特邀嘉宾中国科学院生态环境研究中心江桂斌院士与中国科学院上海有机化学研究所郭寅龙研究员分别发表报告，江桂斌院士发表题为“环境与食品安全研究的国家需求与科学问题”，主要介绍环境与食品中共同的污染物以及检测中的问题。郭寅龙研究员发表题为“新型离子化技术的研究与应用”，主要介绍了三种自行研发的离子源。唐昊冶研究员 沈仁芳研究员 张海林教授 江桂斌院士 郭寅龙研究员大会除了特邀报告与主会场报告外，还分为土壤常规分析与前处理技术、同位素分析及新技术在土壤学中的应用、土壤微生物及有机分析三个分会场。岛津公司分析计测事业部市场部霍剑威先生介绍了题为“岛津Smart 数据库助力土壤检测”，主要介绍了Smart 数据库快速灵活建立土壤检测方法，与岛津特色的双柱系统，能给土壤检测提升分析效率。岛津公司分析计测事业部市场部霍剑威先生岛津展台

日前，历时5年的“亚洲金属”研究项目在京发布研究成果。该项目由中国科学院、中国农业科学院、中国国家环保部环境科学研究院和澳大利亚联邦科学与工业研究组织的国际专家团队共同参与，并获得了中国国家自然科学基金委员会、国际铜业协会、国际镍协会、澳大利亚力拓矿业公司的联合支持。 　　该项目研究采集中国17种土壤类别进行试验，研发出一套土壤中铜和镍的风险评价方法，首次获得了真正基于我国土壤环境特征的科研数据。项目组的中外科学家联合研发出一套土壤中铜和镍的风险评价方法和数据库，并以此为基础建立土壤生态系统的预测模型，将为我国的土壤环境质量风险评价提供系统、科学的依据。 　　据悉，目前我国有关土壤中最大允许金属浓度的规范还是在上世纪80年代，根据在实验室环境下将金属盐注入土壤的实验而制定的。而“亚洲金属”项目则是通过重金属铜、镍的实验室、温室，和田间试验研究，找到影响重金属离子生物有效性的主要土壤因子以及量化表征关系；并借助化学检测方法测量铜、镍在土壤溶液中的离子活度，应用化学形态模型预测金属离子的形态和各离子的活度，最终得出更加科学精准的数据。 　　该项目的另一大亮点是土壤样品变异大，范围广，具有中国土壤的代表性。项目分别在土壤环境为酸、中、碱性的三个城市──湖南省祁阳县、浙江省嘉兴市及山东省德州市进行金属铜、镍土壤毒性田间试验，物种选用了不同灵敏性的品种包括白菜、水稻和大麦等，研究人员发现，对铜和镍非常敏感的当地农作物，保证了土壤样品变异大，范围广，具有中国土壤的代表性。同期还配合进行了温室和实验室试验，以进行数据比对，充分佐证了试验结果的科学性。研究中特别强调了筛查当地重要物种进行试验的重要性，而不是基于欧洲和北美物种主导的温带物种数据库选择物种研究。例如我国的小白菜就被发现对于铜和镍非常敏感。通过当地物种进行试验，保证了所开发出的预测铜和镍对植物和土壤微生物的毒性进行预测的经验模型，与已经在中国各地绘制并检测到的简单的土壤物理化学性能之间存在较好的相关性 （比如：有机物， pH），这使这些模型具备了开发中国土壤中铜和镍的专门质量标准的价值。　　换句话说，“亚洲金属”项目得出了铜和镍对植物和土壤微生物的毒性预测的经验模型，从而建立了土壤生态系统的预测动态模型，使标准可以具体到每种不同的土地环境，将为我国的土壤环境质量风险评价提供系统、科学的依据。通过使用这些模型，可以开发出中国土壤中铜和镍的专门质量标准，用于增强相关土壤环境保护法律法规的可执行性和可操作性。 　　值得注意的是，“亚洲金属”作为一项土壤环境研究项目，率先提出环境风险评价的概念，风险评价中不仅包括不同灵敏性的植物品种，还包括国际上标准的微生物毒性的测试方法；不仅对旱地土壤，还对水田土壤进行了深入的研究，这在我国相关研究领域内均属首次。

Trace Genomics公司称已获400万美元的种子投资，将开始启动第一项检测服务。其内容为对12种会导致莴苣、草莓等作物生病的土源性病原体进行检测分析。　　Trace Genomics介绍　　Trace Genomics公司是一家专门针对土壤微生物检测的公司，其最初的目标是服务加利福利亚州中央谷的种植者，但后面发现这些检测也能为更多的人所用。除了种植者，一些与种植者的工作相关的跨国企业集团，比如可口可乐，对公司的检测服务也非常感兴趣。　　Trace Genomics公司使用Illumina公司的NGS技术，不过它真正的优势在于其在分子生物学，样本准备，定量以及生物信息学方面获得的专利技术，这些专利技术使得他们不仅仅是一个测序外包服务公司。　　公司总部位于旧金山，目前有8名全职员工，但它正迅速成长。　　检测项目介绍　　第一批开展的检测包含12种病原体，这些病原体会导致莴苣和草莓患上疾病。目前该检测售价199美元，需要2到3周出检测结果。　　目前，大部分的土壤检测实验室都是依赖基于培养法及PCR法去检测病原体。但是这要求必须成功培养这些病原体，但是很多病原体是无法成功培养的。而使用NGS的优势在于可以发现未知病原体以及同时检测多种病原体。　　然而，土壤是一个非常富挑战性的检测物质，它含有太多的化学物质会抑制测序反应。因此，分离细胞以及基因组物质提取的技术显得非常重要。关于该技术，公司称，正在与相关学术机构合作验证，验证后会将成果发表。　　虽然目前提供给客户的数据只针对这12种病原体。但是公司的目标是全球范围内价值40亿美元的农作物检测市场。测序除了针对一些已知的物种，其还具有广泛性的特征。公司对细菌的检测也不局限在那些病原菌上，同时那些对植物生长有益的菌株也在检测范围内。公司一直致力发展期分子生物学技术，为有益微生物的检测提供行之有效的方法。

土壤是抗生素抗性基因（ARGs）的重要储库，土壤中的ARGs可通过食物链等途径威胁人类健康。相较于越来越多的关于营养物质、金属和抗生素等人为排放物质扰动抗生素抗性基因的报道，关于土壤抗生素耐药性的自然演替规律过程却知之甚少。该论文基于海伦农业生态实验站长期定位实验，在时空均质且人类活动影响较小的三种土地利用类型（耕地、草地和裸地）上，探究土壤抗生素耐药性的自然演变和分化。研究发现，土壤有机碳、氮素、土壤微生物量、生物有效态重金属含量以及抗生素耐药性 (包括多样性和丰度)均呈现出草地、农田、裸地依次递减的趋势。此外，研究发现有69种ARGs和14种可移动遗传因子（MGEs）在三种土地利用土壤中共享。多种因素(如土壤性质、重金属、细菌群落和MGEs)共同促进了抗生素耐药组的演变，其主导驱动力主要为MGEs的直接和间接作用。研究结果表明，减少土壤中ARGs的途径可能与土地退化过程相吻合，这对可持续管理环境的共同目标构成了挑战。以上研究结果作为补充封面文章发表在Environmental Science& Technology期刊，中国科学院南京土壤研究所特别研究助理付玉豪和硕士毕业生胡芳为论文共同第一作者，中国科学院南京土壤研究所研究员王芳和中国科学院东北地理与农业生态研究所韩晓增研究员为论文共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金等资助。基于30年土地利用变化揭示土壤抗生素抗性基因的自然演替规律

传统重金属检测方法依赖大型仪器，需要复杂繁琐的前处理过程、高昂的检测成本和较长的检测周期。同时，传统检测方法面临着灵敏度不高和智能化程度低的问题。因此，亟需建立高灵敏度及智能化重金属检测方法，以弥补传统方法的不足。生物传感器是快速检测方法，具有响应迅速、成本低、灵敏度高及便于携带等优点，可以较好地克服传统检测方法的局限，在重金属简单、快速、高灵敏检测方面颇具应用前景。中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室研究员刘承帅团队与广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员陈俊华等，建立了以功能核酸为分子识别元件的重金属生物传感器，实现了对重金属的超灵敏、智能化快速检测，并构建了土壤有效态重金属检测新方法。 该团队建立了DNA网状纳米结构生物传感器，实现了对土壤重金属的超灵敏检测。科研人员创新性地以双茎环DNA探针为自组装元件。当反应体系存在待检重金属（以铀离子为例），释放的核酸片段可激活DNA组装，经过多重循环的核酸杂交及链置换反应，形成DNA网状纳米结构的荧光生物传感器。该荧光生物传感器对铀离子的检测线性范围为10 pM到1 mM，检测限为2 pM，可实现对土壤样品中痕量铀污染的超灵敏检测。该荧光生物传感器操作简单、响应迅速、信号扩增效率高效，为土壤重金属的超灵敏检测提供了新方法。该研究建立了分子逻辑门生物传感器，在分子水平上实现了重金属的智能化检测。研究以有效态铅和有效态镉两种重金属为目标物，基于二进制原理，以0和1对重金属进行编码，以功能核酸为重金属分子识别元件，通过核酸并行运算和杂交反应，构建了多种分子逻辑门生物传感器，包括OR、AND、XOR、INHIBIT、半加器、半减器等。在生物传感逻辑运算中，0表示检测体系中不存在有效态铅或镉；1表示检测体系中存在有效态铅或镉。以FAM和Cy5进行双通道荧光标记，根据真值表排布，不同的重金属组合会产生不同的荧光输出信号，从而在分子水平上为重金属的智能化检测提供了一套新的传感体系。该工作建立了DNA荧光生物传感器，实现了对土壤有效态重金属的免萃取、简单、快速检测。目前，土壤有效态重金属检测方法较多，如BCR法、Maiz三步连续提取方法、Tessier五步连续提取法、DTPA-CaCl2法等，但适用条件等存在争议。例如，强酸强碱等化学试剂介导的重金属萃取难以反映土壤中有效态重金属的真实含量。同时，这些方法需要连续多步的萃取分离过程，步骤繁琐且耗时较长。因此，探索构建无需消解萃取且可真实反应土壤中有效态重金属含量的快速检测方法具有重要意义。该团队以生命体基元DNA为有效态重金属识别探针，通过DNA识别、切割以及信号转换，构建了DNA荧光生物传感器，实现了对土壤有效态重金属（铅、镉、铜等）的快速检测。该方法操作简单、无需复杂的连续萃取过程，同时，DNA探针混合即可检测，响应迅速，方便现场快速分析。该荧光生物传感器对有效态铅的检测灵敏度可达0.2 pM，用于土壤样品有效态重金属检测时，与传统DTPA-CaCl2法相比，误差小于10%，具有高灵敏度和高特异性，可满足复杂样品中有效态重金属检测需求。相关研究成果分别发表在Analytical Chemistry、Talanta和Science of The Total Environment上。相关技术已申请发明专利。研究工作得到国家重点研发划、国家自然科学基金和贵州省高水平人才项目等的支持。 （A）DNA网状纳米结构生物传感器检测重金属原理；（B）原子力显微镜表征组装的DNA纳米结构；（C）检测限和检测灵敏度分析（A）分子逻辑门生物传感器用于有效态重金属的智能化检测；（B）半加器分子逻辑门生物传感器结果；（C）半减器分子逻辑门生物传感器结果；（D）半加器分子逻辑运算真值表；（E）半减器分子逻辑运算真值表（A）DNA荧光生物传感器用于有效态重金属检测原理；（B）有效态重金属检测灵敏度分析结果

在这银装素裹的世界里，下雪不仅带来了诗意的画卷，还为大地覆盖了一层白色的绒毯，守护着生命的源泉，对土地土壤的呼吸也产生着影响。在漫长的冬季里，积雪和大地度过了一个又一个宁静的时光。积雪不仅保护了土地的水分，还防止了土地温度的剧烈变化；当春回大地，雪慢慢融化，雪水还会滋润着大地。在这些过程中，积雪下土壤中的微生物是一场狂欢还是一片沉寂呢？接下来跟随一篇优秀的文章来了解一下这些过程~积雪对有/无凋落物的温带森林土壤CO2及其δ13C值的影响永冻层和季节性积雪区域占全球陆地表面的60%左右，占全球土壤有机碳（C）储量的70%以上。积雪直接影响表土和大气之间的热交换，减少土壤温度波动的影响。在严寒条件下，较厚的积雪可防止土壤结霜，为地下微生物活动提供相对稳定的生活环境。然而，在全球气候变化背景下，北半球春季陆地积雪面积正逐年减少，预计本世纪末将减少25%。季节性积雪模式对全球气候变化具有复杂且多样的响应，可能会通过光、热、水和养分等资源再分配来影响森林生态系统的地上和地下过程。土壤呼吸作为土壤C循环的重要过程，占据森林生态系统呼吸的60%以上，气候变化导致的土壤呼吸的微小变化甚至会引起森林生态系统呼吸的重大变化。积雪和气温升高之间的相互作用影响土壤冻融循环，导致土壤性质和土壤CO2排放的变化。作者认为冬季积雪会影响不同季节土壤微生物呼吸及其δ13C值，且会随着林分和凋落物的存在而变化，然而，目前，关于该方向的研究十分有限。基于此，为尽可能降低其他环境因素的影响，研究者们在长白山森林生态系统国家野外科学观测研究站附近的温带森林林地（温带红松阔叶混交林（BKPF）和白桦林（WBF））采集带有凋落物的土柱带回实验室，一半去除凋落物，一半保留。人工雪（轻/重）覆盖，根据野外土壤温度和气温的全年变化，利用低温培养箱进行长期培养实验，合理设置不同季节的模拟温度水平变化。利用SF-3000+碳同位素分析仪测定土柱中的CO2排放量及土壤呼吸CO2的δ13C以研究人工积雪和凋落物的存在对中国东北长白山地区典型温带森林土壤异养呼吸及其δ13C值的影响。不同阶段加雪量及加雪时间研究结果不同培养阶段有/无凋落物的积雪覆盖的大型森林土柱的CO2排放量不同培养阶段有/无凋落物的积雪覆盖的大型森林土柱的平均CO2排放量箱线图不同培养阶段有/无凋落物的积雪覆盖的大型森林土柱释放CO2 的δ13C值的动态变化不同培养阶段有/无凋落物的积雪覆盖的大型森林土柱释放CO2 的δ13C平均值箱线图有/无凋落物下土柱CO2排放量与其相应δ13C值之间的关系研究结论该分析系统可用于研究实验室条件下未受干扰的大型土柱的异养呼吸变化及其相应的δ13C值。根据全年四个不同季节的室内模拟实验，人工积雪对森林土壤异养呼吸及其δ13C值的影响可能因季节、凋落物的存在和森林类型而异。在秋季冻融模拟中，与轻雪覆盖相比，重雪覆盖时的CO2排放量相对较大，土壤呼吸CO2的δ13C值也较小，这表明冬季结冰前积雪增加可能会增加温带森林地下土壤有机碳的分解。随着模拟春季冻融的进行，所有处理中土壤呼吸CO2的δ13C平均值变得不那么小，这与秋季冻融模拟期间观察到的δ13C值的变化相反。模拟春季冻融期间，重雪覆盖时土壤呼吸CO2的δ13C值比轻雪覆盖时更负，这与模拟秋季冻融期间和生长季观测到的δ13C值的变化相反。无论积雪以及凋落物是否存在，在模拟生长季节与非生长季节，所有大型土柱上均观察到土壤异养呼吸13C富集变化（平均约4.2‰），这可归因于土壤水分、释放到土壤中的有机碳化合物的数量和质量以及实验条件下的土壤微生物特性。通常，陆地生态系统土壤异养和自养呼吸的δ13C值的季节变化在一定程度上可以反映SOM分解对环境条件的响应。本研究结果强调了冬季积雪和凋落物的存在对温带森林全年土壤呼吸及其δ13C值的影响，需要未来在野外条件下进一步研究，通过适度考虑土壤理化和微生物特性以及细根生物量引起的激发效应对土壤呼吸δ13C和土壤碳动态的调节作用，探索关键的内在影响机制。

p　　近日，“青岛a style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " title="" target="_self" href="http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S02006-T000-1-1-1.html"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong土壤/strong/span/a腐蚀试验站建设及数据积累”专项暨“青岛土壤环境腐蚀国家野外科学观测站”示范站顺利通过了由国家材料环境腐蚀平台组织的专家验收。专家组由7位长期从事环境腐蚀的专家组成，国家材料环境腐蚀平台主任李晓刚任组长。/pp　　青岛土壤环境腐蚀国家野外科学观测研究站依托于中国科学院海洋研究所，经过2年的建设，现试验站面积2600平方米，拥有潮土和滨海盐土两种试验场地，并具有自动化程度较高的材料土壤环境连续原位检测设施 实验室具有电化学工作站、盐雾箱、老化试验机和微生物培养箱等多套大型仪器设备，具有CMA实验室计量认证资质项目78项 试验站工作人员多年从事材料腐蚀与防护研究工作，具有丰富的腐蚀防护检测能力。试验站目前可开展材料自然埋藏试验、材料腐蚀与环境因素动态监测、模拟加速实验等，承担国家材料土壤腐蚀和牺牲阳极监检测项目2项，获得的青岛地区典型土壤腐蚀数据填补了国家材料环境腐蚀平台在该地区的数据空白。/pp　　青岛土壤腐蚀试验站的顺利验收，标志着青岛已成为我国第一个同时具有大气、海水、土壤国家材料环境腐蚀试验站的城市，国家材料环境腐蚀试验平台正向着立体化的方向迈进。与会专家对青岛试验站取得的成绩给予了充分肯定，同时也为试验站今后的工作提出了建设性的意见和建议。青岛地区是我国重要的石油工业基地，拥有国家级石油储备基地，青岛土壤腐蚀试验站应面向国家石油战略储备黄岛基地等工程建设，针对目前土壤腐蚀研究的热点和难点问题，在积累数据的同时加强土壤微生物腐蚀、土壤室内外相关性等研究工作，为土壤腐蚀相关防腐设计提供技术支撑。/p

土壤是一个具有高度生命力的系统，它由生物、气候、地形等因素相互作用而成。土壤中的生物具有千万种，据数据显示1平方米的土壤中至少含有百万细菌，数条蚯蚓、蜗虫以及1只脊椎动物。 　　但近年来，土壤污染问题不容小觑。土壤酸化导致土壤重金属活化、土壤生物多样性骤减、土壤矿物质流失惊人、影响农作物健康等问题愈加严重。 　　近日，中科院西双版纳热带植物园研究人员揭示了硫改良剂对农业污染土壤中植物重金属吸附的影响。硫作为一种吸附植物重金属有积极效用的非金属元素，可促进土壤修复或减缓污染。该项研究成果发表在国际期刊《环境污染》上。该项研究有效进行土壤农田问题修复，但纵观目前土壤环境来看，土壤污染问题仍较为严峻。 　　土壤“疑难杂症”繁多 农田污染修复迫在眉睫 　　土壤是水质污染和大气污染的归宿，这些污染物沉降到土壤之中造成二次污染，土壤作为环境、农产品等污染源头，进入新一轮的污染中。如雨后土壤中的污染物会污染地下水和地表水。而在光照环境中，土壤中蒸发出的挥发性物质也会传播到空气中。麻烦的是，这些土壤并不能被搬运到其他地方，不然新地方依然会被污染，处理十分棘手。 　　另外，化肥过度使用给土壤生态带来极大危害。化肥农药过度施用容易引起土壤急剧酸化和生态系统功能弱化。而土壤酸化将原本存在于矿物质、吸附在土壤黏粒上的重金属活化，土壤金属性超标，粮食作物含金属量超标。特别是于镉，一种在土壤—植物系统容易迁移的有害重金属。土壤酸化后镉活化效应明显，导致农产品超标。 　　土壤质量改良措施出台 土壤监测治理走上快车道 　　土壤污染类型主要包括农业、矿山等场所土壤污染。根据环保部2014年4月发布的全国土壤污染状况调查显示，全国土壤污染总点位超标率16.1%。同时，专家强调，目前全国土壤污染空间分布与工业生产状况有一定相关性。 　　2018年，环保部起草并发布《中华人民共和国土壤污染防治法》，制定土壤污染行动计划，至此土壤监测大有可为。 　　首先从土壤监测上来说。监测人员可利用激光熔蚀法(LA)、氢化物发生法(HG)、X射线荧光光谱法，对土壤中痕量元素进行测定和分析。在土壤监测和生物恢复方面则可利用PCR技术、变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术和生物芯片技术。现场污染事故中常用快速监测，及时的掌握污染物排放源和污染情况，对污染物进行快速的分析，并得出污染物相关数据。ICP-MS法等痕量和超痕量分析技术检测重金属污染物的毒性，提升了我国土壤环境监测精度，控制土壤污染。 　　其次从土壤农田污染修复上看，了解和掌握土壤性质、土壤污染特征等问题是基础。这就要求研究人员选择重金属吸收能力低的农产品；降低土壤重金属适时水分；降低施用土壤重金属的调理剂；进一步将植物体内的离子拮抗或者络合固定阻碍已经进入作物体内的重金属 迁移到籽实部位的叶面；施用微生物添加剂，降低镉活化。 　　另外，相关技术干预手段研发。硫改良剂就是其中之一。研究人员梳理了硫改良剂对污染土壤中农作物的吸附重金属效应，并随机分析效应模型。结果显示，农作物被施用硫后，植物对镉、铬、镍的吸附量分别提高了1.6、3.3、12.6倍，对铜吸附量降低了0.3倍。植物的独立器官对重金属的吸附差异显著。各器官重金属吸附量从大到小依次为根、叶、茎、籽粒、谷壳。 　　值得注意的是，土壤施用硫不会影响粮食品质，但在施硫情况下，作物叶子的重金属积累量可能会超标，从而对人体健康构成威胁。因此应针对不同植物器官，政府应该制定相应的农产品质量监控标准。 　　目前，土壤监测、治理手段渐渐向着技术化看齐。未来，土壤监测还需向着几个方向努力：基本摸清土壤污染底数，分块检测土壤污染状况以及污染地块；重点区域重金属污染物排放限值、加强企业强制性清洁生产审核，减少重金属排放；对于毒质土壤，应当采取固化的方法，不让污染物具有活动性和迁移性，使其和矿物质结构形成固定的物质；收回、回购或供应对人体健康有严重影响的污染场地或是未经治理修复、修复不达标的场地。 　　土壤的状况影响着粮食的安全与营养。因此，土壤污染治理不是单纯地关注土壤重金属含量是否超标这一因素上，而能从改善整体土壤状况下手。随着国家多个于土壤污染防治政策出台，我国土壤污染防治工作又将往前迈一大步。

为规范污染土壤生物堆修复工程设计、建设及运行管理，生态环境部制定日前发布《污染土壤修复工程技术规范 生物堆 （HJ 1283—2023）》及《污染土壤修复工程技术规范 固化/稳定化（HJ 1282—2023）》两项国家生态环境标准。《污染土壤修复工程技术规范 生物堆 （HJ 1283—2023）》规定了污染土壤生物堆修复工程的设计、施工、验收和运行维护的技术要求。生物堆（biopiling），即将污染土壤挖出并按一定要求堆积于具备渗滤液收集系统的防渗区域，同时提供适量的水分、养分和氧气等，利用土壤微生物将有机污染物去除的修复工艺，其主要适用于受石油烃等可生物降解有机物污染土壤的修复，污染物的生物降解性可通过降解实验测定。作为生物堆修复工程建设，上述标准指出，其主体工程主要包括：土壤预处理系统、生物堆堆体系统（包含堆体底部抽气系统及防渗系统、渗滤液收集系统；生物堆堆体及设置在堆体内的土壤气监测系统；堆体顶部进气、营养水分调配和覆盖系统）与二次污染控制系统等。上述标准要求运行过程中，应定期对堆体开展土壤取样，监测目标污染物浓度、土壤含水率等参数。《污染土壤修复工程技术规范 固化/稳定化（HJ 1282—2023）》规定了污染土壤固化/稳定化工程的污染物与污染负荷、总体要求、工艺设计、主要工艺设备、检测与过程控制、主要辅助工程、劳动安全与职业卫生、施工、运行与维护等技术要求。固化/稳定化（solidification/stabilization），即将污染土壤与水泥等胶凝材料或稳定化药剂相混合，通过形成晶格结构或化学键等，将土壤中污染物捕获或者固定在固体结构中，从而降低有害组分的移动性或浸出性的过程，其适用于半挥发性有机物、重金属和其他无机物导致的土壤污染治理。固化/稳定化工程设备包括挖掘、转运、预处理、药剂制备和投加装置及搅拌混合设备等。机械设备的材质应具有耐腐蚀性、耐磨损性和较高机械强度。详情参见：《污染土壤修复工程技术规范 生物堆 （HJ 1283—2023）》《污染土壤修复工程技术规范 固化/稳定化（HJ 1282—2023）》

随着《土壤污染防治行动计划》(以下简称“土十条”)的发布，很多业内人士分析认为，未来5年我国的土壤检测市场潜力巨大，可高达520亿元。　　土壤污染实际状况的把握和风险管控的前提是采样的代表性和检测的准确性。但是笔者在考察中发现，实际操作时，土壤采样的代表性、采样密度以及检测准确性等有时却成为土壤检测的技术瓶颈。　　事实上，土壤本身是个高度不均匀的介质，采样误差远远大于分析误差。　　有研究对1亩地这样一个土体性质变化不大的地块随机选取9 个样点，分别采集9 个土样，分析土壤有效磷含量。结果发现样品间的方差是平行样的6倍，是仪器读数重复的73倍，足见采样误差比起仪器分析误差大得多。　　同样，另一个案例对一个长40米宽32米的田块进行8米×8米的网格采样，对所采的20个样品分析全氮发现，采样误差远远大于分析误差。　　因此土壤污染研究中的采样问题可能成为时下土壤检测行业的瓶颈。为此我们有必要说说土壤采样如何减少误差这一问题。　　土壤是个开放体系。在生态系统中，土壤位于水圈、大气圈、岩石圈和生物圈的核心圈。土壤圈本身是个开放体系，和4个圈层存在着物质和能量的交换。大气圈和水圈的污染物质一部分会进入土壤，造成土壤污染。　　根据进入途径的不同，重金属等污染物在空间分布上有着很大的差别。对于通过点源如冶炼厂的污染排放进入土壤的污染物，其以污染点为中心分布，同时，污染物的空间分布还受常年主导风向的影响显著，点源的影响范围和程度受到点源的排放量、烟囱高度、地形、气象条件的影响。　　对于水源污染，一般呈现沿着河流两岸污染的线型分布特征，且受地形影响很大。由于土壤具有较大的吸附性能，进入稻田后，重金属在田块中非常不均匀。据日本科学家研究，一个54米长的田块中，镉、锌、铅等元素的浓度可以相差一倍，镉分别是2.02毫克/千克和1.04毫克/千克，铜分别是348毫克/千克~168毫克/千克，锌分别是101毫克/千克~53.1毫克/千克 且田块左右两侧数值也不尽相同。　　而在我国台湾地区的研究中，一个50米的田块进水口的镉浓度可以高达7.0毫克/千克，而出水口可以低到0.2毫克/千克，相差高达35倍。如果没有多点采样，容易对田块的污染状况造成误判。　　在大气、水、土壤等环境要素中，唯有土壤是最不均匀的介质。土壤是一个多相的疏松多孔体系，同时也是一个胶体体系、化学体系、生物体系，还是一个氧化还原体系。　　所以污染物进入土壤后会发生各种各样的物理、化学和生物学过程而重新分布。固然到达土壤表面的污染物主要分布于土壤的表面，但重金属主要是被黏土矿物部分吸附，因此其之后的分布则受到黏土矿物分布的影响。　　有研究测定土壤表层0~15厘米的土壤镉含量为5.0毫克/千克，但如果分离出其黏土部分，测定到的镉含量则高达18毫克/千克。由于土壤中镉主要吸附在其中的黏粒上，所以采集土样时主要土壤质地的差异将带来显著的影响。　　因此，在耕作过程中，土壤颗粒的再分布容易造成土壤重金属的分异。有日本科学家研究表明，在进行犁耙田后，由于土壤黏粒的上浮以及随后其沉淀于土壤表层，水田表层3厘米土层的重金属含量可以比其下的土层高出一倍以上。所以采样时务必上下均匀取样，否则容易带来误差。　　在进行重金属分析的采样过程中，除了避免采样工具和器具带入的污染外，必须确定采样方式(蛇形、对角线、梅花点等)，进行多点采样(通常5点或以上)、采集混合样 单点采样则必须是上下均匀采样。　　而对其他有机污染物的采样，考虑到污染物的性质(挥发性、光分解等)，更应该采取各种相对应的采样对策，以确保采样带来的误差降到最小。

p　　土壤分析检测是开展土壤资源调查、农田养分管理、科学配方施肥、植物营养调控、土壤污染防治等工作的基础，在现代农业发展和生态环境建设中发挥着越来越重要的作用。近年来，随着《土壤污染防治行动计划》的推进实施，国家对于土壤环境质量调查和监测网络建设的需求日益突出，相关检测行业蓬勃发展，土壤分析检测越来越受到了土壤与环境科技界、政府、行业、企业等各界的关注和投入。/pp　　为推动现代分析技术在土壤学研究中应用与理论研究，促进土壤分析检测行业发展与技术创新，2019年11月28日 ，“中国土壤学会土壤分析技术工作委员会成立大会暨第一届全国土壤分析技术研讨会” 在江苏南京召开，200余位代表参与了会议。本会议由中国土壤学会土壤分析技术工作委员会主办，中国科学院南京土壤研究所、中国科学院南京地球资源环境大型仪器区域中心承办，江苏省土壤学会、江苏省分析测试协会协办，得到了莱伯泰科、安捷伦、岛津、海光仪器、赛默飞世尔、珀金埃尔默、谱育科技、仪乐智能、Skalar(中国)、大昌洋行、藤春生物等单位的大力支持。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/421bdd79-2f33-4c8e-9956-33b2927d39a7.jpg" title="图1.jpg" alt="图1.jpg"//pp style="text-align: center "strong会议现场/strong/pp　　11月28日上午，“中国土壤学会土壤分析技术工作委员会成立大会暨第一届全国土壤分析技术研讨会”开幕式及特邀报告在南京熊猫金陵大酒店六楼金陵厅召开，由中国科学院南京土壤研究所唐昊冶研究员以及中国农业科学院农业资源与农业区划研究所王旭研究员主持。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/1c654661-59ec-4d24-a331-c38d6dd1ae45.jpg" title="图2.jpg" alt="图2.jpg"//pp style="text-align: center "strong中国科学院南京土壤研究所 唐昊冶研究员/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/9c368f82-2058-48b9-8655-b37733afb992.jpg" title="图3.jpg" alt="图3.jpg"//pp style="text-align: center "strong中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 王旭研究员/strongstrong/strongbr//pp　　会议伊始，中国土壤学会理事长/中国科学院南京土壤研究所所长沈仁芳研究员、国际土壤与植物分析协会前主席/美国Oklahoma State University张海林教授、中国科学院条件保障与财务局科技条件处牟乾辉处长分别致辞、发表讲话，对会议的顺利召开表示热烈的祝贺!/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/60a3f88f-cc95-4e16-aad5-3d0d2e7d464f.jpg" title="图4.jpg" alt="图4.jpg"//pp style="text-align: center "strong中国土壤学会理事长/中国科学院南京土壤研究所所长 沈仁芳研究员/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/9007cebd-55b8-42f6-a9e7-0a4615b7caed.jpg" title="图5.jpg" alt="图5.jpg"//pp style="text-align: center "strong国际土壤与植物分析协会前主席/美国Oklahoma State University 张海林教授/strongstrong/strongbr//ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/1cb0c819-dd9a-4b48-bf11-725e32580183.jpg" title="图6.jpg" alt="图6.jpg"//pp style="text-align: center "strong中国科学院条件保障与财务局科技条件处 牟乾辉处长/strongstrong/strongbr//pp　　致辞过后，特邀报告正式开始，共有五位专家带来精彩报告!/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/9079d095-ce9d-4a58-a1e4-96ca31e82459.jpg" title="图7.jpg" alt="图7.jpg"//pp style="text-align: center "　　strong报告人：中国分析测试协会理事长/中国科学院生态环境研究中心 江桂斌院士/strong/pp style="text-align: center "strong　　报告题目：《环境与食品安全研究的国家需求与科学问题》/strong/pp　　环境科学问题是具有共性的，江院士的报告围绕着“环境与食品安全研究”展开，食品安全问题与土壤环境质量是离不开的。江院士介绍到，食品安全四大环节包括原料污染、加工过程、运输储藏、烹调过程，食品化学危害物检测面临着多重技术难点，食品分析与测量科学本质与核心问题是可靠性。/pp　　目前我国食品安全面临着新的复杂形势，包括中国食品贸易迅猛增长 供应链复杂多样，原料的供应已经从本地化为主转向全球化为主 工业化导致环境污染的加剧、导致食品和饮用水的严重污染 非法添加等导致的食品安全日趋严重 缺乏有效技术应对等。食品安全问题仍需大家共同努力保障。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/ebfe309b-c255-4f5a-84c2-b568c6f61ff5.jpg" title="图8.jpg" alt="图8.jpg"//pp style="text-align: center "　　strong报告人：中国科学院上海有机化学研究所 郭寅龙研究员/strong/pp style="text-align: center "strong　　报告题目：《新型离子化技术的研究与应用》/strong/pp　　报告中，郭老师介绍了三种新型离子化技术：1、溶剂辅助双喷雾质谱离子源(SAESI)，该离子源能保留样品原始性、可加入添加剂促进离子化且能跟HPLC、GPC联用等诸多优点，主要应用于检测溶于非极性溶剂中脂肪酸、对二氯甲烷溶剂中进行的金催化环化反应监测、与GPC联用检测聚苯乙烯等 2、碳纤维离子源(CFI)，其有独特的离子化机理，与其他离子化方法相比优势明显，主要用于与SFC、NPLC的联用，呼气检测，生物体液或平面上的药物分子，在线衍生化反应 3、常压火焰离子源(AFI),该离子源成本低、无需维修、装置简单，相当便携，其中的氢火焰解吸离子化质谱技术能实现样品快速、直接分析，应用在单细胞代谢物定量分析上，首次实现了植物细胞中代谢物直接定量，并为单细胞水平上代谢物直接定量分析提供了一个新的方向。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/8fc9640a-2a8c-4ecd-a292-8acea5372619.jpg" title="图9.jpg" alt="图9.jpg"//pp style="text-align: center "　　strong报告人：中国科学院上海硅酸盐研究所 卓尚军研究员/strong/pp style="text-align: center "strong　　报告题目：《辉光放电质谱新技术及其在土壤检测中的应用》/strong/pp　　卓老师在报告中介绍了辉光放电质谱(GD-MS)、磁场增强技术、辅助放电增强技术、GD-MS技术应用于土壤检测四部分内容。卓老师同我们分享了其团队的工作成果，针对GD-MS传统方法分析非导体材料时存在痕量元素灵敏度低、无法直接分析等问题，发展GD-MS金属辅助共溅射离子化理论 发展GD-MS金属钽匙方法，有效降低缔合离子等对稀土元素的干扰，成功应用于玉石中特征性稀土元素的表征与研究 发展GD-MS笼状钽阴极方法，降低气体元素的干扰，应用于土壤中稀土等痕量元素的分析，最低检出限可达0.014微克/克。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/41b057e4-e169-43d8-9c63-2fbc66147e6c.jpg" title="图10.jpg" alt="图10.jpg"//pp style="text-align: center "　　strong报告人：美国Oklahoma State University 张海林教授/strong/pp style="text-align: center "strong　　报告题目：《The challenges and Opportunities of Siol and Plant Analysis in North America》/strong/pp　　张老师在报告中通过同我们分享北美的一些土壤与植物分析的挑战与机遇提出了几点建议：农业实验室需要提供高效、低成本、高质量的分析 专业的人员、精简的流程和维护良好的仪器可以提高实验室效率 外部和内部质量控制措施都是产生可靠结果的关键。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/2a039b5b-dce7-4ab4-a810-8d2965da3f18.jpg" title="图11.jpg" alt="图11.jpg"//pp style="text-align: center "　　strong报告人：中国科学院南京土壤研究所 徐仁扣研究员/strong/pp style="text-align: center "strong　　报告题目：《流动电位和ATR-FTIR在根/土界面电化学研究中的影响》/strong/pp　　徐老师在报告中分享到，流动电位方法是根据电化学原理设计和制作的一套测定土壤和完整植物根系表面电化学性质的流动电位装置建立相应的测定方法。其团队通过一系列实验对该方法的普适性和测定结果的可靠性进行了验证，证明该方法可用于各种植物根系及根/土界面zeta电位的测定，结果可靠。/pp　　至此，11月28日上午的特邀报告结束。28日下午，“土壤常规分析与前处理技术”和“同位素分析及新技术在土壤学中的应用”两个分会场精彩依旧。11月29日上午，“土壤微生物及有机分析会场”将继续放送内容丰富的报告。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/828f34c4-d205-4837-8f67-78f7c6189759.jpg" title="合影留念.jpg" alt="合影留念.jpg"//pp style="text-align: center "　　strong与会代表合影留念/strong/p

抗生素耐药性（AMR）在人类、环境和动植物间的传播，加剧全球“One Health”的负担。土壤是“One Health”的关键环节之一，所携带的抗生素耐药性可通过食物链等方式转移至人类而带来健康威胁。土壤中栖息着地球上最丰富多样的微生物，其中活性耐药菌在驱动土壤耐药性传播中具有关键作用。然而，由于高达99%的土壤微生物不可培养，针对土壤原位活性耐药菌的探索较少，土壤中抗生素耐药性风险的研究面临挑战，阻碍了AMR环境行为及阻控策略的发展。　　虽然分子生物学技术提升了我们对土壤微生物组和抗性组的认识，但基因信息仅反映耐药潜力而非耐药表型，且不能区分胞外、死亡或休眠菌的DNA，因此难以解析具体发挥作用的耐药微生物，影响AMR健康风险的精确评估。基于培养的方法仅能关注少数可培养的指示菌，忽视了土壤中大量未培养菌的贡献。因此，亟需开发合适的技术手段，从表型和基因型两个层面全面解析土壤中重要的活性耐药菌。　　中国科学院院士、中科院城市环境研究所研究员朱永官团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，发表了题为Active antibiotic resistome in soils unraveled by single-cell isotope probing and targeted metagenomics的论文。该研究通过发展单细胞拉曼-稳定同位素标记和靶向宏基因组联用技术，示踪了土壤原位活性抗生素耐药菌，量化了其表型耐药水平，并结合单细胞靶向分选与测序揭示了土壤高活性耐药菌的抗性组和移动组。朱永官团队长期致力于环境耐药性研究，并在“One Health”的背景下提出监测和防控抗生素耐药风险的方法理论框架。　　该研究利用单细胞拉曼-重水同位素标记技术，针对土壤的复杂性以及对抗生素有效性的影响，通过优化抗生素剂量、孵育时间、采谱深度，建立了准确示踪土壤活性耐药菌的单细胞方法与判别标准，利用土壤原位环境的多种已知抗性菌和敏感菌，对方法在不同土壤和不同机制抗生素的普适性和准确性进行交互验证，将方法从简单的临床耐药菌的研究拓展至包含大量未培养菌的复杂土壤环境。　　利用该方法，研究在单细胞水平和表型层面克服培养限制，直接示踪和定量了土壤原位活性耐药菌的丰度和活性水平，揭示了人类活动（如农业耕种和污染排放）显著增加土壤的表型耐药水平。由于高代谢活性耐药菌对AMR环境传播的重要作用，研究进一步提出将表型耐药水平作为环境AMR风险评价的新指标，改进了长期以来AMR风险评价仅有基因信息而无耐药表型信息的境况。　　该研究针对拉曼技术识别具有潜在健康风险的高度活跃土壤耐药菌，利用单细胞分选与靶向宏基因组测序技术，鉴定出多数高表型耐药菌属于之前难以研究的未培养菌以及一株新型的抗生素抗性病原菌，证明了土壤未培养菌是AMR的重要宿主。科研团队在单细胞水平破译了活性耐药菌携带的抗性基因、毒力因子、可移动遗传元件（包括质粒、插入序列和前噬菌体）。该工作将多种抗生素耐药表型和多种基因型关联，为剖析环境中大量未培养耐药菌提供了崭新的方法。　　该工作发展的单细胞拉曼结合靶向宏基因组的方法，为复杂环境耐药研究提供了新手段，深化了科学家对土壤活性抗生素耐药性的认知。该方法可广泛用于其他生态系统，并对在“One Health”框架下推进环境耐药性的风险评估与制定防控策略具有重要价值。研究工作得到国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、创新研究群体项目、面上项目，以及中科院基础前沿科学研究计划“从0到1”原始创新项目的支持。

2018年，由北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统，一经推出便得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案，为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件，让科研可以更广、更深层次地开展。目前以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达23篇。 今天与大家分享的是肖春旺教授团队在草地土壤碳激发效应研究领域取得新进展，在该项研究中，研究团队利用PRI-8800对来自外源碳和土壤有机质的土壤微生物呼吸的快速、连续、高频观测，为研究结果提供了有力的数据支撑。 来自植物根际和凋落物层淋溶的易分解外源碳（LOC）输入土壤是生态系统常见的自然现象，其在微生物介导的土壤碳循环中发挥着关键作用，尤其是在植物根系密集的草原生态系统。然而，外源碳的输入并不总是意味着土壤碳的净增加，因其能为异养微生物群落提供可用的碳和能量，进一步对土壤有机质的分解产生影响，即激发效应（Priming Effect，PE）。长期以来，尽管许多研究已经探讨了由外源碳添加诱导的激发效应，但很少有研究关注其短期效应。其次，输入土壤的外源碳是高度动态变化的，会迅速融入微生物、土壤有机质，或分解为CO2，但由于土壤微生物对外源碳输入的反应很快，来自外源碳的呼吸作用对微生物呼吸作用的相对贡献及其影响因素仍不确定。此外，围栏禁牧被认为是实现草地生态系统自我恢复的重要途径，其对土壤碳氮特性具有重要的积极影响，而围栏禁牧所导致的土壤碳氮特征变化可能进一步影响微生物对外源碳和土壤有机质的分解，但目前仍然缺乏对此的全面了解。 针对以上科学问题，肖春旺教授团队在中科院内蒙古草原生态站开展了相关研究，研究人员采集了3个不同围封禁牧时间（42年、22年和0年[自由放牧]）和4个不同土层深度（0–10、10–30、30–50、50–100 cm）的土壤。通过向土壤中添加δ13C标记的葡萄糖以模拟自然界的碳输入，并使用北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI–8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统，在105-h内实现了分钟尺度上对来自外源碳和土壤有机质的土壤微生物呼吸的快速、连续、高频观测，主要探究了土壤碳氮特征变化对土壤微生物响应外源碳输入的短期过程以及对外源碳和土壤有机质分解的影响及机制。 研究结果发现，土壤微生物对外源碳的输入反应迅速，由土壤有机碳和碳氮比控制的微生物生物量是直接影响微生物对外源碳输入反应强度的最重要因素。放牧和较深的土壤层减少了来自外源碳的呼吸作用及其对总呼吸作用的相对贡献（图1），主要归因于土壤碳氮比和真菌/细菌的变化。此外，外源碳添加促进了所有土壤中有机质的分解，使土壤有机质的呼吸作用增加了11.3–92.4 mg C g-1 SOC，相当于18.7–266.1%的激发效应。放牧和土壤深度增加导致了更大的激发效应和土壤碳损失，其中土壤碳氮比和有机碳含量是最重要的调节因素。图1 不同土壤中来自外源碳和土壤有机质的累积碳矿化量及其比值注：GE42（10）、GE22（10）和GE0（10）分别代表围栏禁牧42年、22年和0年样点的0–10 cm土壤；GE42（10）、GE42（30）、GE42（50）和GE42（50）分别代表围栏42年样点的0–10、10–30、30–50、50–100 cm的土壤。 禁牧被认为是实现草原生态系统自我恢复的重要途径，了解放牧对外源碳输入下草原碳循环的影响可能有助于提高我们对未来草原土壤碳动态的预测。因此，结合本研究结果，研究人员建立了一个概念框架，阐明了禁牧年限和土壤深度变化对外源碳输入下草原土壤微生物呼吸和土壤碳动态的影响（图2）。禁牧对植被的积极影响进一步提升了土壤有机质的质和量，进而通过影响微生物特性导致更多的外源碳被微生物呼吸代谢，并增大其对总微生物呼吸的贡献，但是却会减小其诱导的激发效应和土壤碳损失。然而，对于不同深度的土壤而言，增加土层深度会影响土壤有机质的质和量，导致来自外源碳的呼吸及其对总微生物呼吸的贡献均减小，但是却会减小其诱导的激发效应和土壤碳损失。目前在世界大部分地区，由于受到人类活动的影响，草原正面临着严重退化的困境，而禁牧可能是实现表层土壤碳固持的有效措施。图2 禁牧和土壤深度变化对外源碳输入下草原土壤微生物呼吸和土壤碳动态影响的概念图 相关研究成果以“The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands”为题在线发表于国际土壤学领域主流期刊《Geoderma》（中科院一区Top，IF5 = 7.444）上。 生命与环境科学学院2019级博士研究生李超为本论文第一作者，肖春旺教授为本论文的通讯作者。中国科学院地理科学与资源研究所何念鹏研究员为本研究的重要合作作者，另外，中国科学院地理科学与资源研究所的徐丽副研究员和李明旭博士也参与了本研究。来源丨中央民族大学生命与环境科学学院官网相关论文信息：Li C, Xiao C, Li M, et al. The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands[J]. Geoderma, 2023, 432: 116385.原文链接：https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116385. 自2018年上市以来，PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案，为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件，让科研可以更广、更深层次地开展。目前以PRI-8800为关键设备发表的相关文章已达23篇。 为响应国家“双碳”目标，针对国内“双碳”行动有效性评估，普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统，结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势，模式的培养与测试过程非常简单高效，这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究，可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出，为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。 土壤有机质分解速率（R）对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数（Q10）可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃，Ｒ所增加的倍数；Q10值越大，表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性，也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应，在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数，因此其研究意义重大。 以往Q10研究通过选取较少的温度梯度（3-5个点）进行测量，从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究（2017）指出，最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具，不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应，也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究，提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。可设定恒温或变温培养模式；温度控制波动优于±0.05℃；平均升降温速率不小于1°C/min；150ml样品瓶，25位样品盘；大气本底缓冲气或钢瓶气清洗气路；一体化设计，内置CO2 H2O模块；可外接高精度浓度或同位素分析仪。 为了更好地助力科学研究，拓展设备应用场景，普瑞亿科重磅推出「加强版」PRI-8800——PRI-8800 Plus全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统。 1）原状土冻融过程模拟：气候变化改变了土壤干湿循环和冻融循环的频率和强度。这些波动影响了土壤微生物活动的关键驱动力，即土壤水分利用率。虽然这些波动使土壤微生物结构有少许改变，但一种气候波动的影响（例如干湿交替）是否影响了对另一种气候（例如冻融交替）的反应，其温室气体排放是如何响应的？通过PRI-8800 Plus 的冻融模拟，我们可以找出清晰答案。 2）湿地淹水深度模拟：在全球尺度上湿地甲烷（CH4）排放的温度敏感性大小主要取决于水位变化，而二氧化碳（CO2）排放的温度敏感性不受水位影响。复杂多样的湿地生态系统不同水位的变化及不同温度的变化如何影响和调控着湿地温室气体的排放？我们该如何量化不同水位的变化及不同温度的变化下湿地的温室气体排放？借助PRI-8800 Plus，通过淹水深度和温度变化的组合测试，可以查出真相。 3）温度依赖性的研究：既然温度的变化会极大影响土壤呼吸，基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议，将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点(大约相隔5-10℃)进行呼吸测量的做法，该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题，更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量，仅仅需要在PRI-8800 Plus程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量，这将极大提高科学家的工作效率。 除了上述变温应用案例外，科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养，通过PRI-8800 Plus的“傻瓜式”操作测量，将极大减少科学家实验实施的周期和工作量，并提高了工作效率。 PRI-8800 Plus除了具有上述变温培养的特色，还可以进行恒温培养，抑或是恒温/变温交替培养，这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。 4）水分依赖性的研究：多数研究表明，在温度恒定的情况下，Q10很容易受土壤含水量的影响，表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800 Plus可以通过手动调整土壤含水量的做法，并在PRI-8800 Plus快速连续测量模式下，实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量，而PRI-8800 Plus的逻辑设计，为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。 5）底物依赖性的研究：底物物质量与Q10密切相关，这里的底物包含不限于自然态的土壤，如含碳量，含氮量，易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等；也可能包含了某些外源底物，如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量，能加速某些研究进程并获得可靠结果，如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。 6）生物依赖性的研究：土壤呼吸包含土壤微生物呼吸（90%）和土壤动物呼吸（1-10%），土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加，或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。1.Li C, Xiao C, Li M, et al. The quality and quantity of SOM determines the mineralization of recently added labile C and priming of native SOM in grazed grasslands[J]. Geoderma, 2023, 432: 116385.2.Ma X, Jiang S, Zhang Z, et al. Long‐term collar deployment leads to bias in soil respiration measurements[J]. Methods in Ecology and Evolution, 2023, 14(3): 981-990.3.He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2023, 29(4): 1178-1187.4.Mao X, Zheng J, Yu W, et al. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 172: 108743.5.Pan J, He N, Liu Y, et al. Growing season average temperature range is the optimal choice for Q10 incubation experiments of SOM decomposition[J]. Ecological Indicators, 2022, 145: 109749.6.Li C, Xiao C, Guenet B, et al. Short-term effects of labile organic C addition on soil microbial response to temperature in a temperate steppe[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2022, 167: 108589.7.Jiang ZX, Bian HF, Xu L, He NP. 2021. Pulse effect of precipitation: spatial patterns and mechanisms of soil carbon emissions. Frontiers in Ecology and Evolution, 9: 673310.8.Liu Y, Xu L, Zheng S, Chen Z, Cao YQ, Wen XF, He NP. 2021. Temperature sensitivity of soil microbial respiration in soils with lower substrate availability is enhanced more by labile carbon input. Soil Biology and Biochemistry, 154: 108148.9.Bian HF, Zheng S, Liu Y, Xu L, Chen Z, He NP. 2020. Changes in soil organic matter decomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forest swamps. Catena, 194: 104684.10.Xu M, Wu SS, Jiang ZX, Xu L, Li MX, Bian HF, He NP. 2020. Effect of pulse precipitation on soil CO2 release in different grassland types on the Tibetan Plateau. European Journal of Soil Biology, 101: 103250.11.Liu Y, He NP, Xu L, Tian J, Gao Y, Zheng S, Wang Q, Wen XF, Xu XL, Yakov K. 2019. A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition. Soil Biology & Biochemistry, 138, 107596.12.Yingqiu C, Zhen Z, Li X, et al. Temperature Affects new Carbon Input Utilization By Soil Microbes: Evidence Based on a Rapid δ13C Measurement Technology[J]. Journal of Resources and Ecology, 2019, 10(2): 202-212.13.Cao Y, Xu L, Zhang Z, et al. Soil microbial metabolic quotient in inner mongolian grasslands: Patterns and influence factors[J]. Chinese Geographical Science, 2019, 29: 1001-1010.14.Liu Y, He NP, Wen XF, Xu L, Sun XM, Yu GR, Liang LY, Schipper LA. 2018. The optimum temperature of soil microbial respiration: Patterns and controls. Soil Biology and Biochemistry, 121: 35-42.15.Liu Y, Wen XF, Zhang YH, Tian J, Gao Y, Ostle NJ, Niu SL, Chen SP, Sun XM, He NP. 2018.Widespread asymmetric response of soil heterotrophic respiration to warming and cooling. Science of Total Environment, 635: 423-431.16.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Important interaction of chemicals, microbial biomass and dissolved substrates in the diel hysteresis loop of soil heterotrophic respiration. Plant and Soil, 428: 279-290.17.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Microbial properties regulate spatial variation in the differences in heterotrophic respiration and its temperature sensitivity between primary and secondary forests from tropical to cold-temperate zones. Agriculture and Forest Meteorology, 262, 81-88.18.He N P, Liu Y, Xu L, Wen X F, Yu G R, Sun X M. Temperature sensitivity of soil organic matter decomposition:New insights into models of incubation and measurement. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(11): 4045-4051.19.Li J, He NP, Xu L, Chai H, Liu Y, Wang DL, Wang L, Wei XH, Xue JY, Wen XF, Sun XM. 2017. Asymmetric responses of soil heterotrophic respiration to rising and decreasing temperatures. Soil Biology & Biochemistry, 106: 18-27.20.Liu Y, He NP, Xu L, Niu SL, Yu GR, Sun XM, Wen XF. 2017. Regional variation in the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition in China’s forests and grasslands. Global Change Biology, 23: 3393-3402.21.Wang Q, He NP*, Liu Y, Li ML, Xu L. 2016. Strong pulse effects of precipitation event on soil microbial respiration in temperate forests. Geoderma, 275: 67-73.22.Wang Q, He NP, Yu GR, Gao Y, Wen XF, Wang RF, Koerner SE, Yu Q*. 2016. Soil microbial respiration rate and temperature sensitivity along a north-south forest transect in eastern China: Patterns and influencing factors. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 121: 399-410.23.He NP, Wang RM, Dai JZ, Gao Y, Wen XF, Yu GR. 2013. Changes in the temperature sensitivity of SOM decomposition with grassland succession: Implications for soil C sequestration. Ecology and Evolution, 3: 5045-5054.

土壤好不好，测一测很重要。2022年，国务院启动第三次全国土壤普查工作，计划在4年内完成对我国土壤的全面“体检”。全国土壤普查查什么？采集回来的样品是如何变成土壤资源数据的呢？内业测试化验与外业调查工作如何进行衔接？宝贵的普查数据将怎么保存和应用呢？11月2日，“全国土壤普查超级会客厅——探秘土壤检测”直播活动在京举行。国务院第三次全国土壤普查领导小组办公室（以下简称“全国土壤普查办”）相关负责人、第三次全国土壤普查专家技术指导组专家及一线工作人员就第三次全国土壤普查（以下简称“土壤三普”）内业测试化验、全程质量控制等重点工作进行了详细介绍。全国土壤普查查什么？“随着城镇化、工业化快速推进，大量废弃物排放直接或间接影响农用地土壤质量；土壤生物多样性下降、土传病害加剧，制约土壤多功能发挥。” 在“全国土壤普查超级会客厅”第一期直播活动中，全国土壤普查办相关负责人曾表示，为全面掌握全国耕地、园地、林地、草地等土壤性状、协调发挥土壤的生产、环保、生态等功能，需开展全国土壤普查。那么，土壤普查都查些什么呢？“此次普查对象是全国耕地、园地、林地、草地等农用地和部分未利用地的土壤。其中，林地、草地重点调查与食物生产相关的土地，未利用地重点调查与可开垦耕地资源相关的土地，如盐碱地等。”全国土壤普查办副主任、农业农村部农田建设管理司一级巡视员陈章全在直播活动中介绍。记者从农业农村部官网了解到，根据《第三次全国土壤普查工作方案》，此次土壤普查内容包括土壤性状普查、土壤类型普查、土壤立地条件普查、土壤利用情况普查、土壤数据库和土壤样品库构建、土壤质量状况分析、普查成果汇交汇总等。“目的在于查清不同生态条件、不同利用类型土壤质量及其退化与障碍状况，摸清特色农产品产地土壤特征、耕地后备资源土壤质量、典型区域土壤环境和生物多样性等，全面查清农用地土壤质量家底。”陈章全继续补充。以土壤性状普查为例，就是要通过土壤样品采集和测试，普查土壤颜色、质地、有机质、酸碱度、养分情况、重金属等土壤物理、化学指标，以及满足优势特色农产品生产的微量元素；在典型区域普查植物根系、动物活动、微生物数量、类型、分布等土壤生物学指标。全国土壤家底怎么查？土壤普查的工作量如此巨大，具体怎么查呢？根据国家有关部门统一安排，土壤三普工作步骤具体包括8项：构建工作平台、制作工作底图、布设采样样点、外业调查采样、内业测试化验、数据整理分析、质量控制校核、成果汇交汇总等。“外业调查采样和内业测试化验是必不可少的两个环节，即野外作业和室内作业。”陈章全介绍，外业调查采样和内业测试化验由各省（区、市）共同组织实施，主要以县为单位组织专门队伍到野外定点取样，编码后送专业机构进行测试化验。“在‘土壤三普’工作中，外业调查采样是最基础的关键环节。通常来说，一个点的土壤性状可以代表类似的一片区域，我们通过挖掘点位土壤剖面、采集点位土壤样品的办法，可以了解土壤空间变化规律，实现以点带面，进而支撑土壤资源管理。”陈章全表示，外业调查采样是决定普查成果科学性、准确性的核心。据介绍，土壤三普外业调查充分利用了遥感、地理信息系统、全球定位系统、移动互联等现代技术，构建了多层级的现场实操、在线技术指导和质控体系，可实现对每一个采样点位的实时技术支撑、过程跟踪和质量控制。“国家级土壤普查工作平台系统让土壤三普插上了信息化的翅膀，在平台上可进行全流程的调度、控制与管理。”第三次全国土壤普查专家技术指导组成员、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所副研究员余强毅说道，土壤普查采样点不仅有“身份证”，还有“行程码”，他现场详细展示了土壤三普调查采样、样品流转和质量控制APP。“9月开始了大规模的土壤普查工作，已对88个试点县实施了外业调查，采样样点将近9万个，基本已完成了90%；大约需采集样品20万个，目前已完成了14万。”陈章全介绍了土壤三普的工作进展，他表示，当前，全国土壤普查已开始从外业调查阶段转为内业测试化验阶段，已有22个省进入内业化验环节，有5000多个样品已化验结束，数据结果已出。当前，全国土壤普查外业调查工作正有序推进，各地已经采集到了不少土壤样品。接下来，这些取自耕地、园地、林地、草地等的大量土壤样品将进行测试化验，获取进一步的理化数据。内业测试化验是土壤三普核心环节之一“内业测试化验是土壤三普数据的重要来源，是形成普查成果的重要依据。”全国土壤普查办副主任、内业工作组组长、农业农村部耕地质量监测保护中心主任谢建华介绍，土壤三普是距离二普43年后，我国开展的又一次土壤的“全面体检”，当前，土壤三普内业测试化验工作进入关键时期，信息化平台建设有序推进，普查各项工作正向预期目标前进。谢建华表示，内业测试化验要以国家标准、行业标准和现代化验分析技术为基础，规范确定土壤三普统一的样品制备和测试化验方法。其中，重金属指标的测试方法与全国农用地土壤污染状况详查相衔接一致。开展标准化前处理，进行土壤样品的物理、化学等指标批量化测试。充分衔接已有专项调查数据，相同点位已有化验结果满足土壤三普要求的，不再重复测试相应指标。选择典型区域，利用土壤蚯蚓、线虫等动物形态学鉴定方法和高通量测序技术等，进行土壤生物指标测试。第三次全国土壤普查专家技术指导组副组长、内业技术组组长、农业农村部耕地质量监测保护中心总农艺师马常宝从四个方面介绍了内业测试化验的重点工作，对内业测试化验三级质量控制进行了详细解读。“由检测实验室对土壤样品有机质、酸碱度、水溶性盐等多项理化指标进行测试化验，并出具检测报告，为后期开展土壤质量状况和土壤利用适宜性评价分析提供科学的数据支撑。”马常宝介绍，样品应由调查采样队指定专人负责流转，并由实验室指定专人负责样品接收。“全程质量控制对土壤三普工作具有重要意义，要通过技术规程规范完善与宣贯、严格作业人员资质要求、加强专家技术指导服务、工作平台全程管控、落实分级监督抽查等五大环节，切实把好土壤三普质量关。”陈章全如是说，普查即将进入内业测试化验阶段，以完善与校核补充土壤类型为基础，以土壤理化性状普查为重点，更新和完善土壤基础数据，构建土壤数据库和样品库，开展数据整理审核、分析和成果汇总等工作。

检测土壤含元素的机器设备：云唐新智能型土壤养分检测仪新品上市Uusi ?lyk?s maaper?n ravinteiden ilmaisin土壤污染导致生物品质不断下降，我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。此外，土壤污染除影响食物的卫生品质外，也明显地影响到农作物的其他品质。有些地区污灌已经使得蔬菜的味道变差，易烂，甚至出现难闻的异味 农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。随着经济全球化的不断深入，在100多个国家内有机农业生产方式得到了广泛推广，其面积与种植人数也越来越多。当前，我国有机产品主要为植物类产品，动物性产品较少，野生采集产品增长速度最快。其中主要出口品种包含有机茶、有机大豆等。截至2010年底，我国从事有机产品认证的认证机构都已达到26家，发放证书4 800张，获得认可的企业超过4 000家，有机产品认证面积在260万公顷以上。功能多、测试项目齐全：1、土壤养分：●铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾、有机质、全氮、pH值、含盐量、水分、碱解氮等十项；●中微量元素：钙、镁、硫、铁、锰、硼、锌、铜、氯、硅、钼等。2、肥料养分：●单质化肥中的氮、磷、钾；●复（混）合肥及尿素中的铵态氮、硝态氮、磷、钾、缩二脲；●有机肥中速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、有机质，各种腐植酸、微量元素（钙、镁、硫、铁、锰、硼、锌、铜、氯、硅、钼）等。3、植株养分：●植株中的氮素、磷素、钾素；硝酸盐、亚硝酸盐；钙、镁、硫、铁、锰、硼、锌、铜、氯、硅、钼等项。4、烟叶养分：全氮、全磷、全钾、还原糖、水溶性总糖、硼、锰、铁、铜、钙、镁等20项。5、土壤、肥料重金属：铅、铬、镉、砷、汞、镍、铝、氟、钛、硒等十余种重金属。6、食品(水果、蔬菜等):硝酸盐、亚硝酸盐、重金属(铅、铬、镉、砷、汞、镍、铝、氟、钛、硒)等项。 7、水质：●铵态氮、硝酸盐、亚硝酸盐、磷、钾、硬度、PH、铁、铜、锰、锌、硼、氯、硫、硅、钼等。技术指标： 1.电源：交流 220±22V 直流 12V+5V（仪器标配内置锂电池也可用车载电源）2.功率： ≤5W 3.量程及分辨率：0.001-99994.重复性误差： ≤0.02%（0.0002，重铬酸钾溶液） 5.仪器稳定性：一个小时内漂移小于0.3%（0.003，透光度测量）。仪器开机预热5分钟后，三十分钟内显示数字无漂移（透光度测量）；一个小时内数字漂移不超过0.3%（透光度测量）、0.001（吸光度测量）；两个小时内数字漂移不超过0.5%（0.005，透光度测量）。6.线性误差： ≤0.1%（0.001，硫酸铜检测）7.灵敏度：红光≥4.5 ×10-5 蓝光≥3.17×10-3 绿光≥2.35×10-3 橙光≥2.13×10-38.波长范围 ：红光：680±2nm 蓝光：420±2nm 绿光：510±2nm；橙光：590±4nm9.PH值（酸碱度）： (1)测试范围：1～14 （2）精度：0.01 (3)误差：±0.110.含盐量（电导）：(1)测试范围：0.01%～1.00% (2)相对误差：±5%11.土壤水分技术参数水分单位：﹪（g／100g）；含水率测试范围：0-100﹪；误差小于0.5%12.土壤中速效N、P、K三种养分一次性同时浸提测定、科学推荐施肥量（农业部速测行业标准起草者）13.肥料中氮（N）、磷（P）、钾（K）等养分同时、快速、准确检测（专利技术）14.测试速度：测一个土样（N、P、K）≤30分钟（含前处理时间，不需用户提供任何附件）15.同时测8个土样≤1小时（含前处理时间）16.仪器尺寸：43×34.5×19cm, 主机净重：5.1kg

土情连着农情、国情、民情。对于农民而言，土壤质量好坏干系到农作物的生长状况；对于农业研究工作者，土壤健康程度代表土壤肥力强弱，指导研究方向；对于环保从业者，土壤污染检测关联着土壤治理与修复……小到个人，大至国家，土壤质量已然深入我们的生活、工作。那么，什么样的土壤才是健康的？国务院第三次全国土壤普查领导小组、办公室平台工作组组长、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所所长吴文斌认为，可以从土壤肥力、 土壤自我修复能力、土壤的结构、通风、通气等一些物理特性、土壤里有害成分比例、土壤生物群落结构等五个方面判断土壤是否健康。“土壤三普”是对农用地土壤的一次“全面体检”。那么，此次“土壤三普”主要查什么？据有关专家介绍，一方面要查土壤质量，另一方面要查土壤污染情况。这次“土壤三普”当中涉及到的指标，耕地、园地是45项指标左右，林地、草地是19项指标左右，共性地都包含有机质含量这一指标。同时，还包括容重 pH值、群氮、群磷、群钾等与养分相关指标。除此之外，土壤结构也是关注的点。“土壤三普”如何检测土壤有没有被污染？随着全国土土壤普查的正式启动，土壤污染受到更广泛的社会关注。据仪器信息网的报告专家介绍，三普过程中，判断土壤有没有被污染，可以根据一些重金属指标，包括铬、镍等，一些不同形态的重金属也是值得关注的，例如，如果查某种重金属污染，可以检测其是否有游离态存在，因为游离态的容易被作物吸收；而一些非游离态的，可能跟其他物质结合，作物不吸收，但可定量。当前，土壤检测技术已经相对成熟，检测对象也相对固化，那么土壤检测中有哪些值得关注的点呢？从技术角度看，分析仪器依然是实验室主流检测手段，除此之外，快速筛查设备、便携式设备，在面对场地土块污染检测方面发挥着独特作用。从污染物种类看，自2022年《新污染物治理行动计划》发布以来，新污染物检测名噪一时，具体到土壤，又有哪些相关检测标准或质量基准出台？土壤重金属检测的难点有哪些？又有哪些新标准出台？土壤检测又有哪些新技术手段？新成果发布？全球首台快速土壤检测设备“知土”的真实“样貌”如何？带着您的种种疑问与好奇，欢迎报名第五届土壤检测技术大会，可以同时了解 新污染物、土壤三普、农田土壤、场地土壤、重金属等各方面内容，甚至还有一个《土壤检测实战指导》编委面对面的论坛，全是干货~~~强烈推荐！报名转发会议，集赞30个还能得一本《ICPMS实战宝典》这羊毛不得不薅呀！（添加助教微信：13260310733）部分精彩报告如下，点击下方链接即可报名：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/soil240507/5月7日 新污染物专场+新技术及新应用报告时段报告主题报告嘉宾09:00--09:30土壤中微塑料的来源、识别及生态环境效应研究穆莉 农业农村部环境保护科研监测所 研究员09:30--10:00土壤中新型半挥发性有机污染物的非靶向筛查与风险评估高丽荣中国科学院生态环境研究中心 研究员10:00--10:30岛津方案助您轻松应对土壤有机物检测杜世娟 岛津企业管理（中国）有限公司 高级工程师10:30--11:00睿科自动化技术在土壤新污染物前处理中的应用王永朝 睿科集团股份有限公司 应用工程师11:00--11:30土壤纳米金属颗粒的定量分析与环境风险党菲 中国科学院南京土壤研究所 研究员11:30-12:00土壤中新污染物分析技术进展与应用黄毅 国家地质实验测试中心 副研究员14:00--14:30知土-新一代土壤成分现场监测技术与装备董大明 北京市农林科学院 研究员14:30--15:00实现农业可持续发展的关键：土壤检测新技术与碳氮分析的应用张欢 华唯意朴仪器（上海）有限公司 区域销售经理15:00--15:30赛默飞痕量元素分析在环境土壤的应用张志杨 赛默飞世尔科技（中国）有限公司 应用工程师15:30--16:00《土壤和沉积物 19种金属元素总量的测定 电感耦合等离子体质谱法（HJ 1315—2023）》标准解读姜晓旭 中国环境监测总站 高级工程师16:00--16:30基于可见-近红外光谱和数据挖掘的土壤检测技术陈颂超 浙江大学杭州国际科创中心 科创百人研究员5月8日土壤三普检测+土壤重金属检测09:00--09:30土壤检测指标的方法验证刘善江 北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所 质检中心主任09:30--10:00钢研纳克土壤检测综合解决方案文桦 钢研纳克检测技术股份有限公司 产品经理10:00--10:30基于近红外光谱技术的土壤参数光谱在线检测系统开发李民赞 中国农业大学 教授10:30--11:00三普土壤检测中关键点分析及内部质量控制刘桀佳 中国冶金地质总局第三地质中心实验室 总工程师14:00--14:30场地调查重金属分析要点简介陈素兰 江苏省环境监测中心 质量部部长 研究员14:30--15:00环境样品重金属检测技术研究进展曹莹 中国环境科学研究院 高级工程师15:00--15:30用逐步回归分析法筛选土壤重金属XRF校准模型经验系数法中的基体元素李玉武 研究员/理学博士 原国家环境分析测试中心分析测试技术研究室主任15:30--16:00场地重金属的现场快速筛查测试技术李培中 北京市科学技术研究院资源环境研究所（原轻工业环境保护研究所） 副研究员5月9日 土壤检测实操培训+“实战宝典编委面对面”论坛9:30-10:00原子吸收分光光度计的使用及其在土壤分析中的应用韩木先 湖北生态工程职业技术学院 高级实验师10:00-11:00“实战宝典编委面对面”论坛主持人赵小学 河南省土壤重金属污染监测与修复重点实验室 正高级工程师 李百球 江西省地质调查研究院 高级工程师报名转发会议，集赞30个还能得一本《ICPMS实战宝典》这羊毛不得不薅呀！（添加助教微信：13260310733），或扫码添加：

2018年，由北京普瑞亿科科技有限公司研发的PRI-8800全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统，一经推出便得到了广泛关注。该系统在土壤有机质分解速率、Q10及其调控机制方面提供了一整套高效的解决方案，为科研人员提供室内变温培养模拟野外环境的条件，让科研可以更广、更深层次地开展，相关文章发表已达18篇。 今天与大家分享的文章是东北林业大学林学院周旭辉教授团队首次从底物消耗与微生物适应角度，揭示了土壤有机碳分解热适应的调控机制的研究论文。在该研究中，采用了PRI-8800作为关键设备之一，我们来具体了解一下吧~ 长期以来，学界普遍认为气候变暖加速土壤有机碳分解，进而使得地球平均温度上升，形成正反馈效应。而近期的一些长期增温实验发现土壤有机碳分解速率可能会随着增温时间呈逐渐下降趋势，表现出热适应现象。当前，针对土壤有机碳分解的热适应调控机制，国内外生态学家仍存在较大争议，其根本难点在于无法有效区分底物消耗与微生物适应在土壤碳分解中的相对贡献。为了解决这一难题，何杨辉等研究人员依托长期野外增温实验平台，巧妙地使用土壤微生物灭菌-接种方法区分底物与微生物的调控作用，研究结果表明土壤底物可利用性是调控土壤有机碳分解热适应的主要因素。这一重要发现将增进人们对土壤有机碳分解热适应性的理解，为准确预测陆地土壤碳-气候反馈提供重要的科学依据。 土壤有机碳分解热适应潜在调控机制 值得注意的是，在实验过程中，研究团队通过PRI-8800连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势，克服了恒温培养模式土壤微生物对特定培养温度的适应性和底物消化不均的难题，加速研究进程并获得可靠的研究结果。 研究成果“Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability”为题，在线发表于国际顶级生态学期刊Global Change Biology（IF=13.211），何杨辉教授为论文的第一作者，周旭辉教授为论文通讯作者。相关论文信息：He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2022.全文链接：https://doi.org/10.1111/gcb.16523 UPGRADED！ 土壤有机质是陆地生态系统最大的碳库，在全球变暖背景下，土壤有机质分解对温度变化的响应很大程度影响着陆地生态系统对全球气候变化反馈效应。气候变暖如何影响土壤有机质分解，以及陆地生态系统碳排放如何响应气候变暖已成为目前科学家主要关注的内容之一。 为响应国家“双碳”目标，针对国内“双碳”行动有效性评估，普瑞亿科全新升级了PRI-8800 全自动变温培养土壤温室气体在线测量系统，结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势，模式的培养与测试过程非常简单高效，这极大方便了大量样品的测试或大尺度联网的研究，可以有效服务科学研究和生态观测。PRI-8800的成功推出，为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。 土壤有机质分解速率（R）对温度变化的响应非常敏感。温度敏感性参数（Q10）可以刻画土壤有机质分解对温度变化的响应程度。Q10是指温度每升高10℃，Ｒ所增加的倍数；Q10值越大，表明土壤有机质分解对温度变化就越敏感。Q10不仅取决于有机质分子的固有动力学属性，也受到环境条件的限制。Q10能抽象地描述土壤有机质分解对温度变化的响应，在不同生态类型系统、不同研究间架起了一个规范的和可比较的参数，因此其研究意义重大。 以往Q10研究通过选取较少的温度梯度（3-5个点）进行测量，从而导致不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题无法被克服。Robinson最近的研究（2017）指出，最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度的响应曲线可以有效解决上述问题。PRI-8800全自动变温土壤温室气体在线测量系统为Q10的研究提供了强有力的工具，不仅能用于测量Q10对环境变量主控温度因子的响应，也能用于测量其对土壤含水量、酶促反应、有机底物、土壤生物及时空变异等的响应。PRI-8800为Q10对关联影响因子的研究，提供了一套快捷、高效、准确的整体解决方案。 01 主要特点可进行恒温或变温培养设定；温度控制波动优于±0.05℃；平均升降温速率不小于1°C/min；150ml样品瓶适配25位样品盘；具有CO2预降低的双回路设计；一体化设计，内置CO2 H2O模块；可以外接浓度和同位素分析仪等。02 PRI-8800 实验设计1）温度依赖性的研究：既然温度的变化会极大影响土壤呼吸，基于温度变化的Q10研究成为科学家研究中重中之重。2017年Robinson提出的最低20个温度梯度拟合土壤呼吸对温度响应曲线的建议，将纠正以往研究人员只设置3-5个温度点（大约相隔5-10℃）进行呼吸测量的做法，该建议能解决传统方法因温度梯度少而导致的不同土壤的呼吸对温度变化拟合相似度高的问题，更能提升不同的理论模型或随后模型推算结果的准确性。而上述至少20个温度点的设置和对应的土壤呼吸测量，仅仅需要在PRI-8800程序中预设几个温度梯度即可完成多个样品在不同温度下的自动测量，这将极大提高科学家的工作效率。除了上述变温应用案例外，科学家还可以依据自己的实验设计进行诸如日变化、月变化、季节变化、甚至年度温度变化的模拟培养，通过PRI-8800的“傻瓜式”操作测量，将极大减少科学家实验实施的周期和工作量，并提高了工作效率。PRI-8800全自动变温培养土壤CO2 H2O在线测量系统主要包含自动进样器、水槽、压缩机、CO2 H2O 分析仪、内部计算机、25位样品盘等，25个样品瓶。PRI-8800除了具有上述变温培养的特色，还可以进行恒温培养，抑或是恒温/变温交替培养，这些组合无疑拓展了系统在不同温度组合条件下的应用场景。2）水分依赖性的研究：多数研究表明，在温度恒定的情况下，Q10很容易受土壤含水量的影响，表现出一定的水分依赖特性。PRI-8800可以通过手动调整土壤含水量的做法，并在PRI-8800快速连续测量模式下，实现不同水分梯度条件下土壤呼吸的精准测量，而PRI-8800的逻辑设计，为短期、中期和长期湿度控制条件下的土壤呼吸的连续、高品质测量提供了可能。3）底物依赖性的研究：底物物质量与Q10密切相关，这里的底物包含不限于自然态的土壤，如含碳量，含氮量，易分解/难分解的碳比例、土壤粘粒含量、酸碱盐度等；也可能包含了某些外源底物，如外源的生物质碳、微生物种群、各种肥料、呼吸促进/抑制剂、同位素试剂等。通过PRI-8800快速在线变温培养测量，能加速某些研究进程并获得可靠结果，如生物质炭在土壤改良过程中的土壤呼吸研究、缓释肥缓释不同阶段对土壤呼吸的持续影响、盐碱土壤不同改良措施下的土壤呼吸的变化响应等等。4）生物依赖性的研究：土壤呼吸包含土壤微生物呼吸（90%）和土壤动物呼吸（1-10%），土壤微生物群落对Q10影响重大。通过温度响应了解培养前后的微生物种群和数量的变化以及对应的土壤呼吸速率的变化有重要意义。外源微生物种群的添加，或许帮助科学家找出更好的Q10对土壤生物依赖性的响应解析。03 PRI-8800相关文献信息1.Li, C., Xiao, C.W., Guenet, B., Li, M.X., Xu, L., He, N.P. 2022. Short-term effects of labile organic C addition on soil microbial response to temperature in a temperate steppe. Soil Biology and Biochemistry 167, 108589. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2022.108589.2.Jiang ZX, Bian HF, Xu L, He NP. 2021. Pulse effect of precipitation: spatial patterns and mechanisms of soil carbon emissions. Frontiers in Ecology and Evolution, 9: 673310.3.Liu Y, Xu L, Zheng S, Chen Z, Cao YQ, Wen XF, He NP. 2021. Temperature sensitivity of soil microbial respiration in soils with lower substrate availability is enhanced more by labile carbon input. Soil Biology and Biochemistry, 154: 108148.4.Bian HF, Zheng S, Liu Y, Xu L, Chen Z, He NP. 2020. Changes in soil organic matter decomposition rate and its temperature sensitivity along water table gradients in cold-temperate forest swamps. Catena, 194: 104684.5.Xu M, Wu SS, Jiang ZX, Xu L, Li MX, Bian HF, He NP. 2020. Effect of pulse precipitation on soil CO2 release in different grassland types on the Tibetan Plateau. European Journal of Soil Biology, 101: 103250.6.Liu Y, He NP, Xu L, Tian J, Gao Y, Zheng S, Wang Q, Wen XF, Xu XL, Yakov K. 2019. A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition. Soil Biology & Biochemistry, 138, 107596.7.Liu Y, He NP, Wen XF, Xu L, Sun XM, Yu GR, Liang LY, Schipper LA. 2018. The optimum temperature of soil microbial respiration: Patterns and controls. Soil Biology and Biochemistry, 121: 35-42.8.Liu Y, Wen XF, Zhang YH, Tian J, Gao Y, Ostle NJ, Niu SL, Chen SP, Sun XM, He NP. Widespread asymmetric response of soil heterotrophic respiration to warming and cooling. Science of Total Environment, 635: 423-431.9.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Important interaction of chemicals, microbial biomass and dissolved substrates in the diel hysteresis loop of soil heterotrophic respiration. Plant and Soil, 428: 279-290.10.Wang Q, He NP, Xu L, Zhou XH. 2018. Microbial properties regulate spatial variation in the differences in heterotrophic respiration and its temperature sensitivity between primary and secondary forests from tropical to cold-temperate zones. Agriculture and Forest Meteorology, 262, 81-88.11.Li J, He NP, Xu L, Chai H, Liu Y, Wang DL, Wang L, Wei XH, Xue JY, Wen XF, Sun XM. 2017. Asymmetric responses of soil heterotrophic respiration to rising and decreasing temperatures. Soil Biology & Biochemistry, 106: 18-27.12.Liu Y, He NP, Xu L, Niu SL, Yu GR, Sun XM, Wen XF. 2017. Regional variation in the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition in China’s forests and grasslands. Global Change Biology, 23: 3393-3402.13.Wang Q, He NP*, Liu Y, Li ML, Xu L. 2016. Strong pulse effects of precipitation event on soil microbial respiration in temperate forests. Geoderma, 275: 67-73.14.Wang Q, He NP, Yu GR, Gao Y, Wen XF, Wang RF, Koerner SE, Yu Q*. 2016. Soil microbial respiration rate and temperature sensitivity along a north-south forest transect in eastern China: Patterns and influencing factors. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 121: 399-410.15.He NP, Wang RM, Dai JZ, Gao Y, Wen XF, Yu GR. 2013. Changes in the temperature sensitivity of SOM decomposition with grassland succession: Implications for soil C sequestration. Ecology and Evolution, 3: 5045-5054.16.He N P, Liu Y, Xu L, Wen X F, Yu G R, Sun X M. Temperature sensitivity of soil organic matter decomposition:New insights into models of incubation and measurement. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(11): 4045-4051.17.Mao X1, Zheng J1, Yu W, Guo X, Xu K, Zhao R, Xiao L, Wang M, Jiang Y, Zhang S, Luo L, Chang J, Shi Z, Luo Z* 2022. Climate-induced shifts in composition and protection regulate temperature sensitivity of carbon decomposition through soil profile. Soil Biology and Biochemistry 172, 108743.18.He Y, Zhou X, Jia Z, et al. Apparent thermal acclimation of soil heterotrophic respiration mainly mediated by substrate availability[J]. Global Change Biology, 2022. 如果您对我们的产品或本期内容有任何问题，欢迎致电垂询：地址：北京市海淀区瀚河园路自在香山98-1号楼电话：010-51651246 88121891邮箱：support@pri-eco.com

土壤养分检测仪在农业领域中发挥着关键的作用，通过检测土壤的养分含量，为合理施肥提供科学依据。以下是土壤养分检测仪在检测土壤质量和引导合理施肥方面的应用和优势：了解土壤养分检测仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/netshow/SH116147/C541962.htm应用领域农田管理：用于农田土壤的养分测定，帮助农民了解土壤中各种养分的含量，以实现科学合理的施肥。农业科研：用于农业科研机构对土壤质量的研究，为制定合理的土壤管理策略提供数据支持。农业咨询：农业专业人员可以利用土壤养分检测仪为农民提供合理的施肥建议，以提高农作物产量和质量。优势和特点移动实验室：土壤养分检测仪具备携带方便的特点，可以在农田、实验室以及野外环境中进行即时测试，提供移动的土壤实验室。实时鉴别：通过实时检测，能够准确鉴别土壤中的各种养分含量，包括氮、磷、钾等，实现对土壤养分的实时监测。精准施肥：通过检测结果，为农民和农业从业者提供有针对性的施肥建议，确保农田中各类作物得到合理的养分供应。数据上传和分析：土壤养分检测仪通常具有数据上传功能，可将检测结果上传至云端或专业软件进行分析，实现对土壤质量的长短期动态监测。节省成本：相较于传统的土壤检测方法，土壤养分检测仪具有更高的效率，可避免繁琐的实验室操作，从而降低检测成本。通过引导合理施肥，土壤养分检测仪有助于提高土地的可持续利用率，增强农业生产的效益，同时促进环境友好的农业实践。