二氧化碳捕集与封存(CO2 capture and storage,CCS)是全球CO2减排最重要技术战略,但CCS相关项目存在CO2泄漏的风险不容忽视,及时有效的识别与监测项目区CO2泄漏至关重要。文中以7种典型C3、C4植物为研究对象,通过模拟地质封存CO2泄漏产...二氧化碳捕集与封存(CO2 capture and storage,CCS)是全球CO2减排最重要技术战略,但CCS相关项目存在CO2泄漏的风险不容忽视,及时有效的识别与监测项目区CO2泄漏至关重要。文中以7种典型C3、C4植物为研究对象,通过模拟地质封存CO2泄漏产生的超高CO2浓度对植物稳定碳同位素组成δ13C的影响,分析C3、C4植物δ13C值与超高CO2浓度之间的关系,试图利用植物δ13C分析识别CO2泄漏。结果表明:C3、C4植物的δ13C值能够迅速响应CO2浓度的变化,均呈现随着CO2浓度的增加而先迅速下降后缓慢稳定的态势,其中C3、C4植物δ13C值分别在CO2浓度为10000μmol·mol-1、20000μmol·mol-1时降低显著,C3植物的δ13C值从-28.9‰变化到-47.0‰,C4植物的δ13C值从-15.1‰变化到-43.8‰,C4植物在超高CO2浓度下的δ13C变化远大于C3植物,且与CO2浓度有较强相关性(R2≥0.6343);当二氧化碳浓度大于20000μmol·mol-1时C4植物δ13C值与正常大气环境C4植物δ13C值差异显著,利用C4植物δ13C可有效识别CO2的泄漏。展开更多
二氧化碳的捕获与储存(CO2capture and storage,CCS)是全球CO_2减排最重要技术战略,其存在CO_2泄漏的风险,会对周围农田生态产生重要影响。深入认识植物对高浓度CO_2的响应并筛选对CO_2的耐受植物,为CCS项目区农业生产决策提供参考数据...二氧化碳的捕获与储存(CO2capture and storage,CCS)是全球CO_2减排最重要技术战略,其存在CO_2泄漏的风险,会对周围农田生态产生重要影响。深入认识植物对高浓度CO_2的响应并筛选对CO_2的耐受植物,为CCS项目区农业生产决策提供参考数据。本文设置玉米对不同CO_2浓度的响应情形,选择株高、鲜重、干重、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度作为玉米耐受的观测指标。结果表明,当CO_2浓度为10 000、20 000μmol/mol时,玉米株高增高7%～12%,生物量增加10%～15%,净光合速率增加高达60%左右;当CO_2浓度为40 000、80 000μmol/mol时,玉米株高度减少9%～12%,生物量减少10%～17%,净光合速率减少35%～45%左右。一定程度CO_2浓度的增加,对玉米生长发育具有"施肥"效应;在更高CO_2浓度下,会抑制其生长发育,并未出现植株死亡的现象。通过CO_2耐受指数法(LCTI)计算得出,玉米可以作为地质封存CO_2泄漏的耐受植物。展开更多
文摘二氧化碳捕集与封存(CO2 capture and storage,CCS)是全球CO2减排最重要技术战略,但CCS相关项目存在CO2泄漏的风险不容忽视,及时有效的识别与监测项目区CO2泄漏至关重要。文中以7种典型C3、C4植物为研究对象,通过模拟地质封存CO2泄漏产生的超高CO2浓度对植物稳定碳同位素组成δ13C的影响,分析C3、C4植物δ13C值与超高CO2浓度之间的关系,试图利用植物δ13C分析识别CO2泄漏。结果表明:C3、C4植物的δ13C值能够迅速响应CO2浓度的变化,均呈现随着CO2浓度的增加而先迅速下降后缓慢稳定的态势,其中C3、C4植物δ13C值分别在CO2浓度为10000μmol·mol-1、20000μmol·mol-1时降低显著,C3植物的δ13C值从-28.9‰变化到-47.0‰,C4植物的δ13C值从-15.1‰变化到-43.8‰,C4植物在超高CO2浓度下的δ13C变化远大于C3植物,且与CO2浓度有较强相关性(R2≥0.6343);当二氧化碳浓度大于20000μmol·mol-1时C4植物δ13C值与正常大气环境C4植物δ13C值差异显著,利用C4植物δ13C可有效识别CO2的泄漏。
