本书系统概括了陆地生态系统碳过程研究的基本原理和方法，并总结了当前陆地生态系统碳循环过程的最新研究进展。全书共分 8 章，主要内容包括绪论、植物碳输入过程研究系统及分析方法、有机碳组分及分解过程研究方法、微生物固持与转化研究系统及技术、土壤微生物群落分析方法、土壤碳的淋溶迁移研究系统、利用光谱研究碳循环的新方法、植物根系在碳循环过程中相关指标的研究方法。
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第1章 绪论 1
1.1 陆地生态系统碳循环与土壤碳固定 1
1.2 土壤有机碳稳定的维持机制 2
1.3 土壤有机碳与生态系统功能 4
参考文献 5
第2章 植物碳输入过程研究系统及分析方法 6
2.1 植物碳输入过程室内模拟方法 6
2.1.1 13C脉冲标记 6
2.1.2 C3/C4植物-土壤系统 6
2.1.3 实证研究：初始土壤有机碳含量影响草地生态系统碳的存储及周转 8
2.2 植物碳输入过程生物化学分析方法 10
2.2.1 凋落物生物量的测量方法 10
2.2.2 凋落物化学组分分析 11
2.3 有机碳降解过程生物化学分析方法 19
2.3.1 凋落物降解动力学 19
2.3.2 土壤呼吸的测定方法 21
2.3.3 区分自养呼吸和异养呼吸的方法 23
2.3.4 土壤呼吸温度敏感性 24
2.3.5 实证研究：土壤呼吸及异养呼吸野外测定 25
参考文献 26
第3章 有机碳组分及分解过程研究方法 29
3.1 土壤有机碳及其组分的测定 29
3.1.1 土壤有机碳含量的测定 29
3.1.2 土壤有机碳库的测定 30
3.1.3 土壤团聚体的分级 31
3.1.4 土壤有机碳分组 32
3.1.5 土壤钙和铁铝结合有机碳的测定 33
3.1.6 实证研究：土壤有机碳的测定 34
3.2 土壤有机碳组分的分离与分析 37
3.2.1 土壤物理分组组分分析 37
3.2.2 土壤分子组分（常见生物标志物）的提取和分析 42
3.3 土壤酶活性测定 55
3.3.1 土壤酶的来源 55
3.3.2 土壤酶的分类 56
3.3.3 土壤碳循环相关酶活性的测定 57
3.3.4 实证研究：分光光度法和荧光分析法 59
参考文献 61
第4章 微生物固持与转化研究系统及技术 67
4.1土壤微生物生物量测定 67
4.1.1 直接观察法——显微计数法 67
4.1.2 生理学法 67
4.1.3 生物化学法 69
4.1.4 实证研究：比色法和氯仿熏蒸浸提法 70
4.2 菌根真菌对土壤碳循环的影响 72
4.2.1 菌根的概念及分类 72
4.2.2 菌根真菌在土壤碳循环中的功能 72
4.2.3 菌根真菌研究方法 74
4.2.4 网袋或根管模拟测定菌根系统对土壤有机碳分解的影响 79
参考文献 80
第5章 土壤微生物群落分析方法 85
5.1 土壤微生物群落 85
5.1.1 核酸的提取 85
5.1.2 微生物群落的测定方法 88
5.1.3 实证研究：变性梯度凝胶电泳技术和高通量测序方法 95
5.2 土壤微生物中的磷脂脂肪酸 98
5.2.1 磷脂脂肪酸的概念 98
5.2.2 PLFA的命名、分类以及在土壤微生物群落结构分析中的应用 98
5.2.3 PLFA的提取方法 99
5.2.4 PLFA的优缺点 100
5.2.5 实证研究：PLFA测定方法 101
参考文献 103
第6章 土壤碳的淋溶迁移研究系统 106
6.1 引言 106
6.2 野外监测技术 106
6.2.1 吸杯法 106
6.2.2 渗漏计法 107
6.2.3 根际土壤溶液采样器法 108
6.3 室内模拟技术 109
6.3.1 室内人工土柱的设计和建立 109
6.3.2 样品采集和分析 110
6.4 实证研究 111
6.4.1 实证研究一：吸杯法研究不同土地利用方式下土壤溶解性碳的淋溶 111
6.4.2 实证研究二：室内人工土柱法研究极端降雨对草地土壤碳淋溶流失的影响 112
参考文献 113
第7章 利用光谱研究碳循环的新方法 115
7.1 衰减全反射红外光谱 115
7.2 利用红外光谱测定草酸浓度的方法 115
7.2.1 纯草酸固体的 ATR红外光谱测定 116
7.2.2 标准草酸溶液的 ATR红外光谱测定 116
7.2.3 蒙脱石吸附的不同浓度纯草酸溶液复合物的 ATR红外光谱测定 116
7.2.4 实验结果分析 117
7.2.5 实证研究 119
7.3 光谱学方法的拓展 121
参考文献 122
第8章 植物根系在碳循环过程中相关指标的研究方法 124
8.1 引言 124
8.2 根的研究方法 124
8.2.1 土芯法 124
8.2.2 微根窗法 126
8.2.3 同位素法 127
8.2.4 探地雷达法 128
8.3 根系分泌物 129
8.3.1 根系分泌物的收集方法 129
8.3.2 根系分泌物的分离、纯化方法 131
8.3.3 已知组分的根系分泌物检测方法 132
8.3.4 未知组分的根系分泌物分析 134
8.3.5 实证研究：根系分泌物的提取测定 135
8.4 植物根系对土壤有机质分解的激发效应 136
参考文献 138
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