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崂山湾潮间带食物网结构的碳稳定同位素初步研究 总被引：14，自引：3，他引：14
通过对1993年8月和1994年2和5月在崂山湾潮间带采集的底栖生物碳稳定同位素组成(δ13C值)的分析,发现该区底栖动物的主要食物来源以δ13C值大致可划分为4类:水体中的颗粒有机质(POM)、底栖硅藻、大型底栖藻类和底泥中的有机物质(SOM).研究结果表明,底栖动物的碳稳定同位素组成与其所摄食的食物的碳稳定同位素组成有密切的关系,因此,底栖动物的碳稳定同位素组成可以用于研究其食物来源.碳稳定同位素数据证实,双壳类等滤食性动物的食物来源主要是POM;甲壳动物的δ13C值的范围较大,证明其食物来源的多样性;底栖硅藻是多数腹足类食物来源的相当重要组成部分.用碳稳定同位素示踪剂对该区底栖-水体耦合作用的初步研究表明,水体中的POM是底栖动物的重要食物来源,但底泥中有机质和底栖硅藻也是许多底栖动物食物来源的相当重要的组成部分. 相似文献
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南沙渚碧礁生态系营养关系的稳定碳同位素研究 总被引：4，自引：0，他引：4
利用稳定碳同位素分析技术研究了南沙渚碧礁生态系食物网主要生物类群之间的营养关系。结果表明，生物的稳定碳同位素组成与其营养来源有密切关系。浮游植物的δ^13C为-18.3‰，与其所处海域的环境条件一致，浮游动物的δ^13C值变化较大，范围为-20.4‰～-10.9‰,表明可能存在浮游植物和碎屑两种营养来源。珊瑚和砗磲的碳同位素组成（-17‰～-15‰）与浮游动物相差较大，暗示共生虫黄藻可能在这些珊瑚的营养来源中起重要作用。底栖海参（-9.6‰)和蜘蛛螺（-12.5‰)的碳同位不比组成与它们沉积物食性的营养特征吻合。鱼类的δ^13C值变化范围较大（-17.7‰～-10.9‰），未表现出随营养级升高而增大的趋势，说明影响鱼类碳同位素组成的因素比较复杂。 相似文献
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河流输入的陆源有机碳在河口和陆架区的生物地球化学过程是全球碳循环的重要环节,对陆源有机质的输入量的估算是研究陆架区的生物地球化学过程的基础。黄河输沙量极大,为探究其携带的陆源有机质对陆架边缘海有机碳库的影响,以黄河河口及邻近渤海海域为研究对象,分析了表层沉积物中的木质素,结合总有机碳含量、总氮含量和有机碳稳定同位素评估了表层沉积物中有机碳的组成、来源和分布。8种木质素酚单体中,紫丁香基酚类(S)与香草基酚类(V)的含量比值S/V(0.63±0.31)和肉桂基酚类(C)与香草基酚类含量比值C/V(0.25±0.15),反映出研究区陆源有机碳主要来自草本被子植物。V系列中木质素酸(Ad)与木质素醛(Al)的比值(Ad/Al)V较高(0.53±0.14),表明陆源有机质的降解程度较高。利用稳定碳同位素比值δ13C和木质素含量Λ8相结合的土壤有机质-陆生维管植物-水生有机质三端元模型对陆源有机物的贡献的分析结果显示,土壤有机质、陆源维管植物和水生有机质的平均贡献分别为59.9%±15.0%、7.3%±7.0%、32.8%±11.8%。土壤在陆源有机质中的贡献占有绝对优势,可能与该区域沉积物的主要源区——黄土高原植被覆盖率低、土壤侵蚀严重有关。 相似文献
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利用2003年大洋DY105-12,14航次在中太平洋海山获取的KXD28富钴结壳样品,采用气相色谱(GC)内标法对该结壳样品的分层样进行了可溶有机质(氯仿沥青“A”)及其族组成(饱和烃、芳烃、非烃)、正构烷烃、类异戊二烯烃的定量分析,并结合总有机碳(TOC)及有机碳同位素(δ13C)分析,探讨了结壳样品有机质来源及富钴结壳组成与生长环境之间的关系。结果表明:(1)富钴结壳中有机质生物母源主要为海洋生物和菌藻类,并混有少量陆源物质;有机碳同位素同样也指示了海洋水生生物碳同位素特征;(2)KXD28结壳从底层到最外层有机碳同位素发生了很大变化,结壳中有机碳同位素组成变化与结壳生长过程中的海洋环境气候相符合:富钴结壳生长前期δ13C组成由正变负,对应全球气候变冷,南极底层流向太平洋挺进;而富钴结壳生长后期δ13C逐渐偏正,与全球气候变暖和南极底层流萎缩相关联。 相似文献
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本研究利用总有机碳分析仪联用稳定同位素质谱仪(TOC-IRMS)技术,探讨了高温氧化法测试水体中溶解有机碳(Dissolved Organic Carbon, DOC)含量及稳定碳同位素组成。根据溶解有机碳的组成特征,从氧化难易程度、分子结构等方面选取5种可溶于水的化合物：咖啡因、葡萄糖、邻苯二甲酸、乙酸钾和腐殖酸钠,配置成DOC溶液。通过改变溶液碳含量、氧化温度、通氧量大小,载气流速等参数,研究不同实验条件对DOC碳转化率及δ13C值的影响。TOC-IRMS在氧化温度850℃,通氧时长20 s(流速10 cm3/min),载气流速80 cm3/min的条件下,测得5种化合物不同浓度DOC溶液的平均碳转化率为95.69%～103.57%;δ13C值与标定参考值基本一致,差值范围为-0.82‰～0.55‰。在上述实验条件下,测得不同类型水样的DOC含量相对标准偏差小于3.7%,δ13C值的标准偏差小于0.2‰,结果表明TOC-IRMS联用在线高温氧化法测定不同类型水样的DOC含量... 相似文献
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边缘海沉积物中的早期成岩作用是影响碳循环和埋藏的重要过程,目前对早期成岩过程及其影响因素的了解还不够深入。于2018年8月在长江口-东海内陆架采集了短柱状沉积物,对间隙水中溶解无机碳(DIC)、溶解无机氮(DIN)、二价铁(Fe 2+)、二价锰(Mn2+)和硫酸根(SO42-)离子等参数进行了分析,并结合表层沉积物中粒度、比表面积、有机碳及稳定碳同位素组成和底层水环境参数,研究了不同沉积环境下沉积物中的早期成岩过程及其影响因素。结果表明,长江口-东海内陆架泥质区沉积物间隙水中DIC和NH4+的浓度随着深度的增加逐渐增大,且在其中心站位有较高的DIC、NH4+产生通量(分别为4.03 mmol/(m2·d)和0.57 mmol/(m2·d))和SO 42-消耗通量(-4.56 mmol/(m2·d)),沉积... 相似文献
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~(13)C/~(12)C比值在海洋生态系统营养关系研究中的应用──海洋植物的同位素组成及其影响因素的初步探讨 总被引：6，自引：0，他引：6
于1993年2月-1995年5月,采用生物显微镜鉴定并计数和高温氧化的方法,对崂山湾海洋植物的种类组成及其有机碳同位素组成的季节性变化作了5个季度月的研究。结果表明,该区同采浮游植物全年以硅藻为主,甲藻在夏季也可成为优势种之一。浮游植物的碳同位素组成在夏季较重,冬季和春季较轻,并与海水温度有弱的正相关性。浮游植物δ13C值的变化范围为-259ｘ10-3—-19.2ｘ10-3,全年平均值为（-23.2±2.4）ｘ10-3。该生态系统的另一碳源为底栖藻类,其δ13C平均值为（-18.5±2.4）ｘ10-3,明显区别于浮游植物。对除温度以外的其它影响海洋植物同位素组成的因素,诸如植物种类组成、海水中溶解无机碳δ13C值、CO2供应速率以及CO2固定过程中不同验化酶的同位素分馏作用等也作了初步探讨。 相似文献
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人们对生物碳作过较系统的碳同位素组成测定,总结中有这样一个结论:陆地植物~12C比海洋植物富集。两者相差约8‰。陆地植物和海洋植物在碳同位素组成上的明显差异,必然会在来自这两种来源的沉积物有机碳里反映出来,因此利用~13C/~12C的比值法来研究不同沉积环境中的有机质是可行的。 相似文献
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南极普里兹湾及其邻近海域悬浮颗粒有机物的碳同位素组成及其影响因素 总被引：1，自引：1，他引：0
依托中国第29次南极科学考察航次开展了南大洋普里兹湾及其邻近海域悬浮颗粒有机物碳同位素组成(δ13CPOC)的研究,结合温度、盐度、营养盐和溶解CO_2的数据,揭示了影响研究海域颗粒有机物碳同位素组成的主控因素,计算出混合层中浮游植物吸收无机碳过程的碳同位素分馏因子。结果表明,普里兹湾及其邻近海域的δ13CPOC介于-28.5‰~-21.1‰,平均值为-24.6‰,表现出湾内大于湾外的特征。浮游植物同化吸收CO_2过程的碳同位素分馏是影响研究海域混合层δ13 CPOC的主要因素,根据δ13CPOC和1/[CO_2(aq)]的线性拟合关系,计算出浮游植物同化吸收CO2过程的碳同位素分馏因子εp为23.4‰。δ13CPOC的垂直分布随深度增加而增大,反映出颗粒有机物垂向输送过程中颗粒有机物再矿化过程同位素分馏作用的影响。 相似文献
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酸化过程对海洋沉积物中有机碳同位素分析的影响 总被引：6，自引：1，他引：5
海洋沉积物中有机碳同位素(δ13C)可以示踪海洋生态系统中有机质来源,对环境研究具有重要意义。分析沉积物中有机物的δ13C,需要对样品进行酸化,以去除无机碳的影响。由于不同来源的沉积物中无机碳的含量和组份存在差异,需要针对样品性质,优化酸化处理过程。本研究分别选取了无机碳含量不同的温带与热带河口、海湾沉积物样品,比较了3种不同酸化过程对有机物δ13C分析的影响。研究结果表明:方法1(酸洗法)中6%H_2SO_3和1mol/L H_3PO_4对无机碳含量较高的热带河口、海湾样品去除效率较低,而2mol/L HCl去除无机碳酸盐的效果较理想。方法2(酸蒸法)并不适用于无机碳含量较高的热带河口、海湾样品;而对于无机碳含量相对较低的温带河口、海湾样品,9h酸蒸较为适宜。方法3(非原位酸洗)的结果较方法1和方法2偏正,表明其对含13C丰富的有机组分破坏较小,且方法3中残留的酸对δ13C的分析没有影响。因此,方法3是去除海洋沉积物中无机碳较理想的方法。 相似文献
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为助推我国碳中和目标的实现以及提升我国在海洋碳汇领域的国际话语权,文章以海洋碳汇机制为切入点,系统梳理高分辨率生物和化学检测技术及其扩展应用。研究结果表明:海洋惰性溶解有机碳库对于海洋增汇具有重要意义,这对溶解有机碳汇资源高分辨率检测技术提出新的要求;目前具有“指纹特征”的高分辨率检测技术主要包括流式细胞和功能基因芯片生物检测技术以及光谱和质谱化学检测技术,此外结合稳定碳同位素标记技术实现生物溯源和化学检测的链接,均具有重要应用前景。 相似文献
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海洋沉积物不同相态中Sr、Nd同位素提取方法研究 总被引：1，自引：1，他引：0
海洋沉积物中Fe-Mn氧化物相和残渣态的Sr、Nd同位素组成能够敏感地指示洋流循环及物质来源,但实验室对沉积物中上述相态的Sr和Nd同位素的提取易产生过量或提取不完全,进而影响同位素测定结果的准确性,因此制定有效的提取流程显得非常重要。本文采用不同浓度盐酸羟胺(Hydroxylamine Hydrochloride,HH)与醋酸(Acetic Acid,HAc)混合溶液对中印度洋海盆深海沸石黏土、北极半深海沉积物以及安达曼海近海沉积物的Fe-Mn氧化物相进行提取,残渣态用HNO3-HF高压密闭消解法溶融,测定了各相态的主微量元素含量及Sr、Nd同位素组成,通过分析不同实验条件下得到的Fe-Mn氧化物相与残渣态的稀土元素(REE)配分模式、Al/Nd含量比值及Sr、Nd同位素组成,建立了3种不同成因类型海洋沉积物不同相态的化学提取方法。提取深海沸石黏土中Fe-Mn氧化物相的理想试剂条件为0.25 mol/L HH和15%HAc,北极半深海沉积物和安达曼海近海沉积物的试剂条件为0.5 mol/L HH和15%HAc。该方法可以准确获得沉积物中Fe-Mn氧化物相与残渣态的Sr、Nd同位素组成信息,为古海洋学的研究提供方法支持。 相似文献
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台风因其特殊的物理结构, 带来的降雨有别于一般的暴雨事件, 其降水稳定同位素组成与一般的大气降水事件也有较大的差异。本文根据2018年第22号台风“山竹”登陆前后广州、东莞两地气象资料和每小时间隔的降水样品收集, 分析了此次台风在两地的降水稳定同位素变化特征及其影响因素。台风“山竹”影响期间, 广州降水δ18O值变化范围为-5.7‰~-19.2‰, 变化幅度达13.5‰, 其平均值为-15.5‰; 东莞降水δ18O值变化范围为-7.3‰~-20.0‰, 变化幅度达12.7‰, 平均值为-14.8‰; 两地降水δ18O值均呈现为3个阶段倒U型的变化特征。受到蒸发作用的影响, 两地台风前端和尾端的降水氧同位素值相对偏正, 其中广州为-5.7‰~-9.3‰, 东莞为-7.3‰~-8.1‰。两地台风中端的降水稳定同位素值极端偏负, δ18O值变化范围分别为-16.0‰~-19.2‰(广州)和-13.0‰~-20.0‰(东莞), 是该地区迄今为止已报道的最为偏负的降水δ18O值。分析认为, 在厄尔尼诺状态下生成的远源台风“山竹”强度增强, 其内部具有更强的对流和水汽循环过程, 导致降水δ18O值极端偏负。 相似文献
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Julian Augley Mark Huxham Teresa F. Fernandes Alastair R. Lyndon Sarah Bury 《Estuarine, Coastal and Shelf Science》2007,72(4):648-656
The stable carbon isotope ratios (δ13C) of the organic fraction of intertidal sediments in the Forth Estuary and the Firth of Forth, Scotland, were measured to determine if terrestrially derived carbon was present in the estuarine sediments. It was hypothesised that differences in the inputs from marine vs. terrestrial sources to the organic carbon of estuarine and marine sediments, as well as differences in ambient seawater stable oxygen isotope (δ18O) ratios between the estuary and the Outer Firth, would allow the use of these two stable isotopes as habitat markers for juvenile plaice (Pleuronectes platessa), to allow determination of nursery habitats. Muddy and sandy sediments from the estuary and sandy sediments from the Outer Firth were sampled and δ13C measured. Juvenile plaice were caught at two estuarine sites and at two Outer Firth sites and otoliths were removed for δ13C and δ18O analysis. The sandy sediments in the estuary showed a strong gradient of δ13C enrichment with distance down the estuary, while the muddy sediments showed a much shallower gradient. δ13C and δ18O measured in the carbonate of juvenile plaice otoliths showed no clear difference between otoliths of fish caught at one of the estuarine sites and at the two Outer Firth sites. However, the isotope ratios of both carbon and oxygen in plaice otoliths from the other estuarine site showed the expected trend of depletion in the heavier isotopes. While the measurements recorded here did not conclusively distinguish between otoliths from juveniles caught in the estuarine site and those caught in the other three sites, they show that stable isotopes have potential to distinguish between estuarine habitats with terrestrial carbon inputs, and coastal marine habitats with predominantly marine carbon inputs. 相似文献
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本文对海南岛东部上升流边缘区域(S5站位)和上升流中心区域(S10站位)两根沉积柱进行了正构烷烃和脂肪酸的分析,结合有机碳含量、粒径、碳稳定同位素(δ13C)等参数综合分析其有机质来源与降解特征,并利用脂肪酸硅藻丰度参数∑C16∶∑C18重建了研究区域上升流强度年际变化。研究结果表明:S10站位处于上升流中心附近,粒径较粗,以砂为主;S5站位处于上升流边缘区域,粒径较细,以粉砂为主;两站位柱样δ13C值和长短链脂肪酸比值(∑C20?:0/∑C20+:0)显示有机质均以海源输入为主,S10站位有机质降解程度大于S5站位。脂肪酸中硅藻丰度参数和浮游植物脂肪酸占比指示了S10站位初级生产力高于S5,并利用∑C16∶∑C18指征了研究区域上升流强度及年际变化趋势。上升流强度在1925?1950年,1950?1980年和1980?2008年间表现为弱、强、弱的趋势,与太平洋年代际振荡(Pacific Decadal oscillator,PDO)年际变化趋势一致;推测厄尔尼诺?南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO)在短时间尺度上可能对上升流强度有一定调节作用,但长时间尺度上可能主要受PDO调节作用。 相似文献
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The origin and biogeochemistry of organic matter in surface sediments of Lake Shihwa and Lake Hwaong
To understand the origin and biogeochemistry of the organic matter in surface sediments of Lake Shihwa and Lake Hwaong, organic
nitrogen, inorganic nitrogen, labile organic carbon, and residual organic carbon contents as well as stable isotope ratios
for carbon and nitrogen were determined by KOBr-KOH treatment. Ratios of organic carbon to organic nitrogen (Corg/Norg) (mean = 24) were much higher than ratios of organic carbon to total nitrogen (Corg/Ntot) (mean=12), indicating the presence of significant amounts of inorganic nitrogen in the surface sediments of both lakes.
Stable isotope ratios for organic nitrogen were, on average, 5.2‰ heavier than ratios of inorganic nitrogen in Lake Shihwa,
but those same ratios were comparable in Lake Hwaong. This might be due to differences in the origin or the degree of degradation
of sedimentary organic matter between the two lakes. In addition, stable isotope ratios for labile organic carbon were, on
average, 1.4‰ heavier than those for residual organic carbon, reflecting the preferential oxidation of13C-enriched organic matter. The present study demonstrates that KOBr-KOH treatment of sedimentary organic matter can provide
valuable information for understanding the origin and degradation state of organic matter in marine and brackish sediments.
This also suggests that the ratio of Corg/Norg and stable isotope ratios for organic nitrogen can be used as indexes of the degree of degradation of organic matter. 相似文献
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《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》2003,50(7):849-861
Recent evaluations of the global nitrogen budget include greatly increased estimates of N2-fixation in oceanic waters. Low stable N isotope ratios in planktonic food webs of tropical and subtropical oceans have been used as one indication of the importance of N2-fixation. Interpretation of bulk stable N isotope ratios can, however, be confounded when the source and process information that they contain cannot be separated clearly. In this paper, we use stable N isotope ratios of amino acids to help separate source and trophic effects associated with changes in bulk stable N isotope ratios of zooplankton across the tropical North Atlantic. Patterns in stable N isotope ratios of amino acids along a transect from the Cape Verde Islands to Barbados identify a change in N source supporting zooplankton production, and virtually no change in the trophic position of zooplankton size classes from the eastern to the western side of the tropical North Atlantic. Furthermore, comparison of stable N isotope ratios of amino acids in zooplankton with those in Trichodesmium suggests that diazotrophs are the source of the low stable N isotope ratios at the western end of the transect. The evidence provided by stable N isotope ratios of amino acids supports the interpretation of large-scale patterns in bulk stable N isotope ratios that N2-fixation indeed makes a major contribution to the global N budget. 相似文献