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1.
通过对贡嘎山东坡C3植物碳同位素组成（δ^13C）的系统研究和对C4植物分布的初步调查,探讨了C3植物δ^13C在湿润环境下随海拔的变化规律,以及环境因素对其的影响.同时还揭示了C4植物在贡嘎山东坡随海拔的分布以及控制C4植物分布主要环境因子.结果显示：贡嘎山东坡C4植物主要分布在2100m以下的低海拔地区,过低的夏季温度是限制C4光合途径很难发生在高海拔的主要原因;在贡嘎山东坡海拔2000m以上的湿润地区C3植物δ^13C随海拔升高显著变重,变化梯度为1.3‰·km^-1.温度可能是影响δ^13C变化的主要环境因子,降水量、大气压、大气中CO2浓度和碳同位素值的影响可能较小. 相似文献
2.
采用生物量加权法和直接测定法获得群落水平叶片和根系碳同位素组成(δ13C),进而探讨群落水平叶片和根系δ13C特征以及它们的海拔趋势,并调查叶片δ13C对随海拔变化的环境因子的响应,以确定影响叶片δ13C海拔趋势的主要驱动因子.研究发现,高寒草原植物叶片δ13C显著高于高寒草甸和温性草原;高寒草甸植物叶片的δ13C显著低于根系;整体上,叶片δ13C以0.60‰km–1的变化率随海拔升高而增大,这低于在物种水平上得到的变化率,而根系δ13C与海拔无相关关系.大气压强是引起叶片δ13C随海拔变化的主要驱动因素,降水和温度的影响较小. 相似文献
3.
WANG XueFang LI RuiYun LI XiaoZe MA FuJun SUN BaiNian WU JingYu & WANG YouKui 《中国科学:地球科学(英文版)》2014,57(4):662-670
In this study,39 leaf samples of three angiosperms(Betula albo-sinensis,tree species;and Caragana jubata and Berberis diaphana,shrub species) were collected in the middle-east parts at 2300–3640 m asl of the Qilian Mountains to study the variations of leaf characteristics of angiosperms with altitude change in inland high-altitude regions of China.Five leaf indexes,viz.epidermal cell density(ED),stomatal density(SD),stomatal index(SI),leaf vein density(VD) and carbon isotopic ratio(δ13C),were analyzed in laboratory.The results show that there are significant or even very significant linear correlations between the five indexes and altitude,of which SD,SI and VD exhibit a negative correlation with altitude,while ED and δ13C exhibit a positive correlation with altitude.Such a correlation assemblage is quite different from the situation in the low-altitude humid environment.Generally,only an assemblage of positive correlations can be observed between the indexes(viz.SD,SI and δ13C,etc.) and the altitude in the low-altitude humid environment,which were caused mainly by the plants' responses to the change of atmospheric CO2 concentration(Cα).However,an assemblage of the negative and positive correlations found here may be attributed mainly to the plants' responses to the change of physiological drought caused by change of low temperature,and here it is preliminarily called the inland high-altitude pattern of plant leaf variations. 相似文献
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西藏高原低大气压下冬小麦表观光合量子产额及其对温度和胞间CO_2浓度变化的响应 总被引：1，自引：1，他引：1
西藏高原海拔高,大气压低,气温低且日较差变幅大,植物的光合作用受到显著的影响.单叶表观光合量子产额(αA)是反映植物光能利用和光合物质生产效率的基本参数,准确确定西藏高原的αA在研究高原C3植物光合作用和全球变化建模中具有重要意义.在海拔3688m,大气压为654×102Pa的拉萨高原生态试验站,利用Li-Cor6400光合仪测定了冬小麦旗叶在不同温度和胞间CO2浓度下的光响应曲线.利用0~150μmolm?2·s?1光量子通量密度下与净光合速率的初始斜率为αA指标,分析了高原稀薄大气环境下C3作物冬小麦的αA随叶温和胞间CO2浓度的变化规律.在30℃下,西藏高原冬小麦旗叶αA为0.0476±0.0038,与低海拔地区C3植物相比相差不大.αA主要受到温度和[CO2]/[O2]分压比的综合影响,以往测得αA可能由于仪器和数据处理方法的系统误差而低估了西藏高原真实值.αA随温度升高呈线性降低,温度每升高1℃,αA降低0.0007,随温度降低的梯度与低海拔地区相似.αA受到[O2]的显著影响,在一定[O2]下,随胞间CO2浓度增加而升高,呈双曲线关系.与低海拔地区相比,高原αA对CO2升高反应更敏感. 相似文献
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桂林地区降水、洞穴滴水及现代洞穴碳酸盐氧碳同位素研究及其环境意义 总被引：41，自引：2，他引：39
桂林地区降水及盘龙洞滴水和现代碳酸盐的氧碳同位素研究表明 :( 1 )从年内和年际的总体特征看 ,桂林地区降雨的δ18O值随着气温的升高和降雨量的增加而减小 ,就相关关系来看 ,与月均气温的相关关系更好 .但夏季风降雨的δ18O值要比冬季风降雨的δ18O值小得多 ;( 2 )洞穴滴水的δ18O明显与同期降雨的δ18O值成很好的相关关系 ;( 3)条件适宜时 ,δ13 C可以作为环境替代指标 ,即δ13 C值越负 ,C3 植物的比例就越大 ,降雨可能较丰沛 ,相反则可能以C4植物为主或为植被被破坏(由于气候原因或人为原因所导致 )后的石漠化环境 . 相似文献
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《中国科学:地球科学》2016,(2)
分析了珠江口外两个短沉积柱状样的叶蜡正构烷烃单体稳定碳同位素组成(δ~(13)C),讨论了它在揭示年代际尺度上流域环境变化的能力.长链正构烷烃主峰为C_(29)或C_(31),且表现出明显的奇数碳优势,说明这些烷烃主要来自维管束植物的叶蜡.所有的沉积样品中,C_(29)和C_(31)正构烷烃的δ~(13)C值在-28.8‰-31.2‰变化,这与珠江流域以C_3植物为主的陆地生态系统相吻合.两个沉积柱的δ~(13)C时间变化序列是相似的.从20世纪初期到70年代末这段时间都呈现出一个持续减小的趋势.但在随后的大约15年时间里,δ~(13)C值趋势反转,开始不断增大.在校正了大气CO_2浓度上升和δ~(13)Catm下降所带来的影响后,δ~(13)C_(29)记录基本上仍保留了上述变化规律,但在80年代δ~(13)C值的上升趋势表现得更加明显.通过与实测资料比较,我们认为,1980年之前δ~(13)C校正值的轻微减小趋势应该和珠江流域降水量的增加有关,之后的δ~(13)C值上升则很可能是受干旱气候条件以及人为森林砍伐的影响.因此,我们的结果表明,埋藏于珠江口外沉积物中的叶蜡正构烷烃可以很好地反映该流域在过去一个世纪里的气候变化和人类活动情况. 相似文献
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海南尖峰岭不同海拔土壤中微生物脂肪酸和脂肪醇分布特征及对古海拔、古温度重建的启示 总被引：2，自引：0，他引：2
海南尖峰岭不同海拔造成的年平均温度差异为检验和建立基于微生物类脂物的环境替代指标提供了良好条件.尖峰岭土壤中含有种类丰富的微生物脂肪酸和脂肪醇化合物,包括异构/反异构脂肪酸(i/aC12:0~i/aC19:0),10-甲基十六酸、异构和反异构脂肪醇(i/aC13~iC26)、10-甲基十六醇和不饱和脂肪醇,指示了尖峰岭土壤中强烈的微生物活动.土壤中异构和反异构脂肪醇,不饱和脂肪醇主要以结合态,即蜡脂形式存在,只有经过皂化才能释放出支链脂肪醇.反异构十五酸/异构十五酸与海拔成正相关关系,表明温度降低能够引起反异构十五酸相对比例的增加.与脂肪酸不同的是,反异构十五醇/异构十五醇,反异构十五醇/正构十五醇随海拔升高却逐渐降低,表现出随温度降低减小的趋势.同样,单不饱和十八醇/十八醇比值随海拔升高而逐渐减小,与微生物脂肪酸不饱和度随温度降低而增加的规律相反.此外,植物叶蜡长链正构脂肪醇(C22~C30)的平均碳链长度ACL,正构脂肪醇(C14~C31)的碳优势指数CPI与海拔(或年平均温度)呈显著相关关系,证明了其应用于古气候重建的潜力.因此,微生物脂肪酸和脂肪醇、高等植物叶蜡都能够灵敏的响应环境温度的变化,可以为重建古温度和古海拔提供新的途径. 相似文献
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至2010年底中国共发现15个致密砂岩大气田,分布在鄂尔多斯盆地、四川盆地和塔里木盆地.这些气田2010年气产量和总储量分别为222.5×108和28657×108 m3,分别占全国的23.5%和37.3%,是中国产量和储量的主要组成部分.根据81个气样分析,中国致密砂岩大气田稳定碳氢同位素组成主要特征为:(1)综合δ13C1-δ13C2-δ13C3图版,δ13C1-C1/C2+3图版和δ13C1-δ13C2回归线分析,中国致密砂岩大气田的天然气为来自含煤岩系的煤成气;(2)原生烷烃气随分子中碳数顺增,碳氢同位素值随之变重,即δ13C1δ13C2δ13C3δ13C4和δ2H1δ2H2δ2H3;(3)δ13C2-δ13C1,δ13C3-δ13C1和δ2H2-δ2H1,δ2H3-δ2H1随Ro(%)和C1/C1~4值渐增而减小;(4)碳氢同位素倒转成因有7种,中国致密砂岩大气田碳氢同位素倒转主要是多期成藏充注所致. 相似文献
9.
《中国科学:地球科学》2021,(5)
野外研究表明叶蜡δD_(n-alkane)值可以作为古高度重建的代用指标.然而,由于缺乏全球范围叶蜡δD_(n-alkane)值对高度的分析,限制了全球范围内叶蜡δD_(n-alkane)值作为古高度重建代用指标的可靠性.基于全球植物叶蜡δD_(n-alkane)值的数据库,分析了陆生高等植物叶蜡δD_(n-alkane)值随海拔高度的变化.叶蜡δD_(n-alkane)值随高度增加而下降的趋势对应于降水δD(δD_(prec))值随高度的变化,表明叶蜡δD_(n-alkane)值可以有效记录δD_(prec)值的变化.当消除纬度效应时,全部植物叶蜡δD_(n-alkane)-高度的递减率为(-1.01±0.10)‰(100m)~(-1),而双子叶植物和单子叶植物分别为(-1.03±0.13)‰(100m)~(-1)和(-0.47±0.13)‰(100m)~(-1).我们的研究证实了利用叶蜡δD_(n-alkane)值获取全球古高度变化的指标是可靠的,全球叶蜡δD_(n-alkane)-高度的整体递减率为叶蜡未调查区域提供了古高度重建的一种选择. 相似文献
10.
《中国科学:地球科学》2015,(11)
从植物生理特点和形态适应性的角度分析气候环境对植物有机体稳定性碳同位素组成(?13C)的作用机理,是运用有机体?13C进行古气候定量重建的基础.C4植物粟(Setaria italica)和黍(Panicum miliaceum)是中国北方旱作农业的代表作物,其炭化种子易获取、可鉴定到种,?13C可靠性强,是古气候研究的潜在理想材料.通过采集黄土高原地区不同生境现代栽培粟、黍,分析其?13C与环境要素(包括纬度、海拔、全年和生长期的温度、降水量、水分有效性(P/Ep)、湿度等)的关系,结果显示粟?13C值仅与纬度(光照)具有显著负相关关系(相关系数R=?0.46),光照对粟?13C值的影响占21%,其他气候要素对粟?13C值未产生显著影响,粟?13C值不适用于提取气候因素信息;黍?13C与生长期降水量(Pgp)具有显著正相关关系(R=0.75),Pgp对黍?13C的影响程度达到56%.解析黍作物生理特性和形态调整的作用机制,显示在水分胁迫条件下黍植株对环境的适应性主要是通过气孔因素实现的,因此黍?13C能够较好地记录作物生长过程中降水量状况,在古气候定量重建方面具有一定的应用前景. 相似文献
11.
根据2002年6~8月和2003年5~8月期间在慕士塔格冰川西坡收集的降水样品, 探讨了该区降水中δ18O的时空变化特征. 分析结果表明, 观测期间降水中δ18O具有较大的变幅, 可达20‰左右, 其值随时间的变化趋势和气温的变化趋势基本一致. 该区降水中δ18O与温度存在正相关关系, 但与降水量无关. 在海拔5500~7450 m的范围内, 稳定同位素比率的高程效应显著. 降水中δ18O随海拔而垂直变化的梯度值接近-0.40‰/100 m. 综合目前山地高海拔区的降水中δ18O资料, 初步建立了全球山地高海拔区(>5000 m)降水中δ18O和海拔的关系. 相似文献
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高等水生植物的稳定碳、氮同位素能够反映其生理生态学信息.从太湖贡湖湾和梅梁湾采集高等水生植物,分析两湖湾高等水生植物的稳定碳、氮同位素值时空变化和种类差异.结果显示:水生植物的稳定碳、氮同位素值因时间、空间和种类而发生变化,总体上时间变化规律不明显,空间变化有一定规律性:梅梁湾中穗花狐尾藻、马来眼子菜、苦草、凤眼莲的δ~(15)N明显高于贡湖湾,挺水植物芦苇的δ~(15)N差异不显著,反映了梅梁湾较贡湖湾有较高的营养水平;贡湖湾中穗花狐尾藻、苦草的δ~(13)C显著高于梅梁湾,其它种类没有显著差异.从种类特征来看,贡湖湾和梅梁湾浮叶植物与挺水植物芦苇、凤眼莲、菱的δ~(13)C偏低,而微齿眼子菜、金鱼藻、马来眼子菜、苦草、伊乐藻、穗花狐尾藻等沉水植物的δ~(13)C值较高,这与它们所处的环境和碳源有关. 相似文献
13.
稳定同位素分析技术已成为食物网研究中的关键技术,通用方法是取鱼类背部白色肌肉,在实际应用过程会导致鱼类的死亡,因而有所局限.使用非致命组织作为稳定同位素研究中的替代组织越来越得到关注,但是目前国内尚未开展相关研究.比较鳙(Aristichthy nobilis)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)鱼鳞与肌肉组织中δ13C和δ15N比值,发现鳙、鲢的鱼鳞与肌肉组织中δ13C和δ15N比值均有显著差异.鱼鳞δ13C比值比肌肉更富集,平均高2.54‰,而δ15N比值比肌肉平均低0.7‰.对鳙、鲢的鱼鳞与肌肉组织δ15N比值含量进行相关分析发现,通过构建线性模型,可用校正后的鱼鳞δ15N比值替代肌肉组织δ15N比值.鲢的鱼鳞与肌肉组织δ13C比值存在显著线性相关,而鳙的鱼鳞与肌肉组织δ13C比值无显著相关关系. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2021,(6)
造礁珊瑚具有自养/异养双重营养模式.但是珊瑚能否通过调节其营养方式以提高其应对不同环境胁迫的能力,目前仍不清楚.文章以中国南海不同纬度礁区(三亚鹿回头、西沙群岛和南沙群岛)的70个帛琉蜂巢珊瑚(Favia palauensis)样品为材料,利用同位素地球化学指标(珊瑚骨骼δ~(13)C(δ~(13)C_s)、虫黄藻δ~(13)C(δ~(13)C_z)、宿主有机质δ~(13)C(δ~(13)C_h)以及δ~(13)C_h和δ~(13)C_z之间的差值(Δ~(h-z) ~(13)C)),结合共生虫黄藻密度(ZD)、共生组织生物量等珊瑚的生理指标和环境参数,研究了南海Favia palauensis营养方式的空间差异及其受控因素,探讨了营养方式的灵活性调节对其环境适应性的潜在影响.结果显示:南海北部三亚鹿回头珊瑚具有较高的ZD和δ~(13)C_z值,表明该区域的珊瑚比南海中部西沙和南部南沙群岛的珊瑚有更高的自养能力;而西沙和南沙群岛的珊瑚具有相对低的δ~(13)C_h和Δ~(h-z) ~(13)C值,意味着该区域的珊瑚比三亚鹿回头的珊瑚有更高的异养摄食能力.此外,珊瑚共生组织生物量、δ~(13)C_s与Δ~(h-z) ~(13)C之间的负相关关系,表明珊瑚共生体所产生的有机物质越多,珊瑚的异养摄食强度越大.珊瑚营养模式的空间差异表明,当外部环境条件和/或其自身生理指标发生改变时,珊瑚会调节其营养方式.这种光合自养与异养营养之间的动态调节机制对提高珊瑚的环境适应性具有重要意义. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2017,(10)
稳定同位素高度计极大地促进了全球较大山体隆升历史的研究,然而,古土壤氢氧同位素古高度计获得的古高度结果一般比通过古生物化石获得的要高得多.因此,需要在不同地区深入评估其现代高度关系及其影响因素,借此探讨稳定同位素古高度重建方法的校正.本研究测定了青藏高原东部东亚季风区龙门山29个表土叶蜡正构烷烃氢同位素值(δD_(wax))、22个土壤水氢同位素值(δD_(sw)),以及贡嘎山47个河水氢同位素值(δD_(rw))、55个泉水的氢同位素值(δD_(springw))和2个水文观测站的夏季降水氢同位素值(δD_(p)).龙门山断面表土δD_(wax)值分布在.160~.219‰(其δD_(wax)高程递减率为.18‰km.1(R2=0.83;p0.0001;n=29),比贡嘎山断面整体上偏正约40‰.气候和水汽来源的区域差异性可能导致了两个地区δD_(rw)值、表土δD_(wax)和ε_(wax)/p值的不同.另外,本研究发现两个断面表土δD_(wax)相对δD_(rw)、δD_(p)和δD_(sw)的分馏值(ε_(wax)/_(rw)、ε_(wax)/p和ε_(wax)/_(sw))整体上随海拔高度的升高而增加(两个断面分别高达34‰和50‰).通过这两个高程断面的表土δD_(wax)、δD_(p)、δD_(rw)(δD_(springw))和δD_(sw)的对比研究,讨论了水汽再循环、冰川融水、蒸散发、植被类型、纬度和山形等因素对ε_(wax)/p值随高程变化的综合影响.因此,在估算高海拔处的古高度时,如果仍然参考有些低海拔处估算的植物的ε_(wax)/p值,那么,以此推导的古降水δD_(p)偏负于实际值,因而高估古高度. 相似文献
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黔中岩溶地区土壤CO2的稳定碳同位素组成研究 总被引：12，自引：1，他引：11
岩溶地区土壤CO2 的δ13 C值低于大气CO2 的δ13 C值 .在地 气界面层 ,土壤CO2 的δ13 C值随土层深度的增加而降低 ;在地 气界面层以下 ,土壤CO2 的δ13 C值基本不变 .植被类型影响土壤CO2 的δ13 C值 ;草地植被下土壤CO2 的δ13 C值存在季节变化 .同位素示踪表明 ,大气中的CO2 对下部土壤气中的CO2 有较大的贡献 . 相似文献
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运用稳定性同位素分析技术研究红鳍原鲌δ13C和δ15N值变化规律,进一步探讨贡湖湾、鲤山湾和东太湖3个典型水域的红鳍原鲌食性差异.结果显示,红鳍原鲌的δ13C值与体长、δ15N值与体长呈显著正相关关系,大个体的红鳍原鲌(体长138 mm)δ13C值和营养级显著高于小个体红鳍原鲌(体长138 mm),表明红鳍原鲌在生长过程中随着口裂的增大和捕食能力的加强发生了食性转变现象:食物来源由小型浮游动物向鱼类转变.红鳍原鲌的δ13C在3个水域中具有明显的空间异质性,东太湖(-25.17‰±2.56‰)作为养殖活动影响区均显著低于贡湖湾(-23.11‰±1.05‰)和鲤山湾(-22.73‰±1.31‰),而且个体普遍偏小,说明红鳍原鲌种群分布可能存在一定的区域性,会根据栖息环境选择食物来源.红鳍原鲌在高浓度蓝藻的环境下,偏向摄食较大个体的动物性饵料,减轻对浮游动物的摄食压力,间接控制水体富营养化的发展.另外,还讨论了红鳍原鲌对生态系统的影响,为其资源保护和合理配置利用提供理论依据. 相似文献
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鄱阳湖流域饶河鱼类稳定同位素比值和营养级的空间变化 总被引：2，自引：2，他引：0
由于水文特征的变化和栖息生境的异质性,河流食物网结构存在着一定的空间变化.认识人类活动对河流食物网结构空间变化的影响能够为河流生态系统的科学管理提供有效指导.利用稳定同位素分析技术,测定枯水季节饶河不同地区初级生产者和鱼类的碳、氮稳定同位素比值(δ13C和δ15N),比较饶河下游鄱阳和中游海口河段4种常见鱼类的δ13C、δ15N值和营养级,并分析导致不同河段食物网结构差异的原因.结果表明,鄱阳与海口两个地区鱼类的δ13C值无显著差异,但δ15N值差异显著.鱼类的δ13C值变化范围在鄱阳河段大于海口河段,鳜(Siniperca chuatsi)和贝氏(Hemiculter bleekeri)在鄱阳河段的δ15N值要显著高于海口河段,而黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)和鲫(Carassius auratus)的δ15N值在鄱阳河段却表现更低.另一方面,除黄颡鱼外,鳜、贝氏和鲫在鄱阳河段的营养级均显著高于其在海口河段的营养级.研究认为,由于颗粒有机物和附着藻类的δ13C值在鄱阳与海口河段没有显著差异,因而导致鱼类的δ13C值也没有明显变化.不同生境下初级食物源δ15N值的差异及人为扰动的程度可能是影响饶河不同河段鱼类的δ15N值存在明显差异的主要原因. 相似文献