克里斯蒂安·埃斯托普-阿拉貢內(nèi)斯 (Cristian Estop-Aragonés)、利亞姆•霍夫曼 (Liam Heffernan) 和大衛(wèi)·奧萊費(fèi)爾特 (David Olefeldt) 與加拿大阿爾伯塔大學(xué)可再生資源系花時間撰寫了一篇短文，其中講述了他們?nèi)绾卧跓峥λ固卣訚裳芯恐惺褂?nbsp;Picarro G2201-i 分析儀和小樣本引入模塊 (SSIM)。

　　北部地區(qū)氣候變暖加劇和野火頻發(fā)導(dǎo)致永久凍土泥炭地和泥炭高原大面積解凍。這些生態(tài)系統(tǒng)代表了土壤有機(jī)碳的陸地?zé)狳c(diǎn)，而整個土壤剖面的解凍通常會將這些泥炭高原轉(zhuǎn)變成熱喀斯特沼澤。此類沼澤的特點(diǎn)在于地面沉降和漬水土壤，而蔥郁的林木則會被更喜棲潮濕環(huán)境的植被物種所取代（圖 1）。在這些缺氧土壤中，微生物活動會將泥炭中儲存的有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為 CO2 和 CH4，從而導(dǎo)致這些溫室氣體可能被釋放到大氣中。植被還可能會釋放土壤中的新鮮碳輸入，這會增強(qiáng)泥炭的分解（激發(fā)效應(yīng)）。

　　為模擬這些碳輸入可能會對泥炭分解產(chǎn)生的潛在激發(fā)效應(yīng)，我們在土壤中添加了富含 13C 的基質(zhì)，并使用小樣本引入模塊 (SSIM) 在 Picarro G2201-i 分析儀中測量 CO2 和 CH4 的 13C 含量。一旦實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)項(xiàng)目中積累了足量的氣體，我們就會從頂部（圖 2）取出樣本，將其與零位空氣氣體混合，以獲得分析儀適當(dāng)范圍內(nèi)的濃度，然后使用 SSIM 將其注入。富含 13C 基質(zhì)的特征清晰明了，如所測量的進(jìn)化 13C-CO2 所示（圖 2）。憑借這些結(jié)果，我們就可以運(yùn)用質(zhì)量平衡原理來量化來自土壤碳和來自新增基質(zhì)的氣體的含量。SSIM 測量簡便快捷，能夠處理大量樣本。

　圖 2：左側(cè)是一個裝有土壤樣本的不透明（無關(guān)）培養(yǎng)罐。橡膠隔片和注射器針頭用于從頂部提取氣體樣本并將樣本輸送到 SSIM 中。在右側(cè)，來自三個培養(yǎng)罐復(fù)件的 13C-CO2 值，其中在對照培養(yǎng)罐中添加了糖。

　　研究目的是確定添加基質(zhì)是否“激發(fā)”泥炭分解，也即來自土壤有機(jī)碳的 CO2 和 CH4 的生產(chǎn)率是否在添加基質(zhì)后增加。在具有不同有機(jī)物質(zhì)性質(zhì)的各類土壤層中對此類潛在激發(fā)效應(yīng)進(jìn)行研究，以便更好地了解這些生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)。我們將在未來幾個月實(shí)施進(jìn)一步的測量，結(jié)果會在國際期刊上如期發(fā)表。

　　Picarro 為我們提供了各種工具，這些工具支持我們?yōu)楸碚鳒厥覛怏w源與匯的行為所實(shí)施的實(shí)地研究和實(shí)驗(yàn)室研究工作。北緯陸地和海洋環(huán)境代表了重要的研究領(lǐng)域；如果我們想要確定它們在碳循環(huán)過程和氮循環(huán)過程中所扮演的角色，那么了解這些生態(tài)系統(tǒng)的演變就是關(guān)鍵所在。