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由于未来全球变暖的情况仍可能持续,了解陆地生态系统对温度升高的响应对研究全球变化具有重要的参考价值.本文利用开顶式气室(Open Top Chamber,简称OTC)和红外线辐射器(Infrared Radiator,简称IR)对位于松嫩草原西南部吉林省长岭县腰井子村种马场境内的芦苇(Phragmites communis)群落进行模拟温度升高处理,研究增温对芦苇植硅体数量的影响.OTC增温方式设置两种不同的规格,分别用OTC-Ⅰ和OTC-Ⅱ表示,即本文利用OTC-Ⅰ、OTC-Ⅱ和IR这3种不同的增温方式来模拟温度升高,每种增温方式均设置了3个不同温度梯度的增温处理和1个对照处理,以期更详细的研究芦苇中植硅体数量与温度因子之间的动态关系.实验发现,3种不同增温方式对芦苇鞍型植硅体和芦苇硅化气孔的影响一致,即增温后芦苇鞍型植硅体的数量增加、芦苇硅化气孔的数量有所减少;在3种不同增温方式的影响下,芦苇尖型植硅体对增温的响应存在差异,在OTC(OTC-Ⅰ、OTC-Ⅱ)增温方式下,增温后芦苇尖型植硅体的数量减少,但在IR增温方式下,增温后芦苇尖型植硅体的数量增加.通过对比不同增温方式下芦苇植硅体数量变化特征的异同,有利于得出比较全面和令人信服的结论,同时为今后广大学者根据实际情况选择适宜的增温装置提供参考. 相似文献
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植硅体形态测量学是植硅体研究的重要方向之一,随着学科交叉研究的深入,植硅体形态测量学在植物分类与生态学、环境考古学、全球变化与生态响应等领域得到快速发展。综合已有研究成果表明,长鞍型植硅体形态测量学在日本、中国的竹亚科属一级竹类生态学具有独特的指示作用,而扇型和长鞍型形态测量学在中国西南西双版纳竹亚科木本竹子属一级分类中具有重要的参考价值;稻亚科扇型形态测量学可以有效区分籼稻与粳稻,且扇型鱼鳞状纹饰与颖壳双峰植硅体形态测量学结合可以准确判别亚洲栽培稻与普通野生稻;黍亚科树状表皮长细胞形态测量学被成功运用到区分中国西北黍和粟及其亲缘物种的关系,葫芦科南瓜属刻面球型植硅体形态测量学揭示了野生种、半驯化种和驯化种之间植硅体形态大小及其关系,证实南美洲低地地区早全新世出现的南瓜驯化历史;中国东北不同环境条件下的禾本科羊草、芦苇植硅体形态测量学研究反映了陆生植物对全球变化的生理生态响应,为研究陆地生态系统对全球变化的响应及古环境重建提供了重要参考。 相似文献
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东北地区土壤有效硅的时空分异及其对芦苇植硅体形成的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
在东北地区按温湿差异选取12个芦苇样点,对其芦苇植硅体、芦苇中有效硅和土壤有效硅进行研究,分析土壤有效硅对植硅体形成的影响,对于植硅体形成机理和古环境重建具有重要意义.结果表明,土壤有效硅含量和植硅体浓度在样点间存在明显差异.在芦苇的不同生长期,土壤有效硅含量差异不明显,芦苇中有效硅含量差异明显.7、8月时,植株吸收的有效硅主要用于植硅体的形成,植硅体浓度较高,且易受到土壤与芦苇有效硅含量比值的影响.9、10月植硅体浓度较低,可能由于成熟期芦苇叶片中硅含量较少而形成较少植硅体.土壤和芦苇有效硅含量的比值约为4时,硅吸收方式可能从主动逐渐转变为被动.此外,芦苇中多数形态的植硅体浓度和土壤与芦苇有效硅含量的比值呈负相关,说明土壤有效硅含量的变化对芦苇植硅体的形成有着一定影响. 相似文献
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过去典型增温时段的自然植被演化规律是未来增温情形下植被变化趋势的重要参照.黄土高原全新世中期(4 ～8kaB.P.)和末次间冰期(80 ～110kaB.P.)温度分别比现高约1.2℃和2～5℃,是揭示过去不同增温幅度下植被演化的理想时段.通过对黄土高原东西部黄土-古土壤序列有机碳同位素(δ13Corg.)对比研究表明:在全新世中期黄土高原东西部有机碳同位素变化一致,相对末次盛冰期表现为正偏2.2‰～2.9‰,指示C4植物丰度增加.而在末次间冰期黄土高原东、西部不同地貌单元有机碳同位素结果产生空间分异,相对末次盛冰期西部梁峁区表现为负偏约0.8‰,指示C4植物丰度减少,而东部塬区则表现为正偏0.9‰ ～4.0‰,指示C4植物丰度增加.由于上述典型时段大气CO2浓度相近且温度升高,末次间冰期与全新世中期黄土高原C4植物丰度变化的差异可能与降水增加的季节性变化有关.上述结果表明,在过去典型增温期不同增温幅度下黄土高原东、西部不同地貌单元植被演化呈现明显不同. 相似文献
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植硅体(phytolith)是植物体细胞中非晶体二氧化硅脱水后的产物。非晶体二氧化硅的一个聚合基有活性,能够结合植物细胞中的有机碳。植物体死亡后,非晶体二氧化硅脱水,形成坚硬的硅质物,具有抗风化、抗腐蚀、耐酸的特点。植物原生的有机碳被封闭在植硅体内,与外界隔绝,被很好地保存了下来。利用植硅体进行~(14)C年代测定,可以得到植物体死亡的年龄。本研究采集浙江田螺山新石器时代遗址水稻田土壤样本,提取其中的植硅体,通过元素分析、红外光谱进行鉴定,并利用加速器质谱对植硅体样品进行~(14)C年代测定,以期得到水稻田的使用年代;对同层位炭化植物种子也利用加速器质谱进行了~(14)C年代测定。对比结果显示,植硅体年代数据与炭化植物种子的年代在3σ误差范围内一致,植硅体年代数据的中值比炭化植物种子的年代数据中值略有偏老。可以认为植硅体的年代基本上代表了水稻田被使用的年代,植硅体测年可以作为植物年代测定的有效手段。同时,本文尝试针对本研究植硅体年代数据偏老的部分原因做了一点讨论。 相似文献
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植硅体稳定同位素生物地球化学研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
植硅体形态鉴定与组合分析广泛应用于古环境重建和农作物起源分析等.鉴于植硅体的抗腐蚀、抗降解,易保存,锢囚的碳不易污染,且保存了植物的原始信息等特性,其有机地球化学研究日益被重视.植硅体稳定同位素分析表明植硅体是植物通过吸收单硅酸,以蒸腾作用为主要动力,在植物的不同部位发生同位素分馏淀积形成,其稳定同位素组成具有丰富的植物生理和环境信息.植物不同部位植硅体稳定同位素组成具有差异,其含量和硅、氧同位素值沿蒸腾流通常有增加的趋势.沉积物植硅体碳同位素分析不仅可以用于恢复草本的C3、C4植物生物量的比例,并且有可能重建古大气的碳同位素构成,是三者中最具有潜力的考古学、古环境研究的指标.植硅体有机化学组成分析,特别是类脂物分析,有利于认识植硅体碳同位素值相对于总有机碳偏负,C3、C4草本植硅体同位素差值范围缩小的原因. 相似文献
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文章从表土总有机碳同位素和现代植被间的关系入手,研究C4/C3植物与气候要素的关系,以期能更好的理解影响C4、C3植物生物量的主要因素.研究区域位于黄土高原塬面,我们计算了共67个采样点的C4植物的生物量,估算出草本植物中C4植物的比例.结果表明,黄土高原塬面上最主要的C4植物是白羊草(Bothriochloaischaemum),C3植物主要由草类植物和灌木组成,如长芒草(Stipa bungeana)、胡枝子(Lespedeza davurica)和禾叶嵩草(Kobresia graminifolia)等,它们主要分布在研究区域的阴坡和山谷.表土的总有机碳同位素组成是反映C3和C4相对生物量贡献的可靠指标.在黄土高原地区,夏季降水量的增加会引起C4植物比例上升,同时C4植物生物量的变化也反映了降水的变化.本文的研究有助于理解亚洲季风气候下黄土高原地区C4/C3植物的变化机制. 相似文献
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温度、降水(湿度)和大气CO2含量被认为是影响C3植物生长的主要因素.大量的现代植物和土壤有机质碳稳定同位素(δ13C)研究表明,温度升高可使C3植物的碳同位素变重(正),降水增多(湿度增大)和大气CO2含量升高可使C3植物的碳同位素偏轻(负);同时,C4植物可明显地影响土壤的有机碳同位素组成.基于这些认识,以前对黄土高原的黄土-古土壤序列有机质碳同位素和植被组成变化进行过不少研究.但是,相关的研究在我国东北地区的黄土中还未开展.本文对我国东北地区厚度36m的喀喇沁旗牛样子沟黄土-古土壤剖面进行了间隔10cm的采样和总有机碳含量(TOC)、有机质稳定碳同位素的测试分析.结果表明,在间冰期发育的古土壤有机质含量高、δ13C值偏正;反之,在冰期堆积的黄土有机质含量低、δ13C值偏负.通过分析表明,研究区的植被类型是以C3植物占主导地位,C4植物对土壤有机质δ13C变化的贡献有限,并且气候变化具有冰期-间冰期季风气候变化的特点,据此推断温度是决定东北地区植被碳同位素组成变化的主要因素,超过了降水(湿度)和大气CO2含量对植被(植物碳同位素组成)变化的反向影响.这一发现揭示了温度对我国东北地区长时间尺度植被变化的控制作用.这些认识对于在未来全球变暖背景下,东北地区的林木和小麦、大豆、水稻等C3作物的种植有借鉴意义. 相似文献
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现代植物植硅体化学组成研究有利于揭示植硅体的化学组成与细胞形态、植物种类及植物生长环境之间的关系,认识植硅体形成机制、植物分类及生态意义。植硅体化学组成测试方法多种多样,主要涉及植硅体化学元素组成及Si、O和C元素同位素组成测定,研究表明植硅体主要含二氧化硅和水,封闭有少量的有机成分及多种矿质元素。在植硅体封闭有机成分存在形式,部分元素的形成、迁移等循环机理,稳定碳同位素组成、分布及其生态指示意义以及^14C测年研究等方面取得一定认识。植物种类、组织部位、细胞微环境以及植物生长的环境因子能够影响植硅体的化学组成。植硅体化学组成研究对植硅体形成机制及碳、硅等元素循环具有重要意义,植硅体部分化学元素、植硅体稳定同位素组成及^14C测年具有较好的古环境及考古研究潜力。现代植物植硅体化学组成及其与环境因子的关系,以及植硅体电子探针微区研究有待于进一步深入开展。 相似文献
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洞穴石笋碳酸钙(盐)δ13C的同位素记录表明,其与δ18O同位素记录一样,均能反映气候环境的冷暖旋回变化,也具有急速的突变事件记录.本文利用近期或古老的洞穴石笋碳酸钙(盐)δ13C的同位素组成,对桂林地区44 ka以来的大气CO2浓度进行了尝试性的估算,估算结果表明,它可与近期所测量的以及冰岩芯气泡组分分析和北方黄土碳酸盐δ13C估算的大气CO2浓度值基本接近,可以进行相互对比,说明利用洞穴石笋碳酸盐δ¨C同位素组成对大气CO2浓度进行估算的方法是可行的.研究表明,洞穴石笋碳酸盐δ13C同位素的记录,对地质时期的冷事件具有独特的敏感性,特别是对新仙女木冷事件和北大西洋Heinrich的H1至H5冷事件反映较为明显,在干冷期δ13C同位素快速升高,总体上与大气CO2浓度的变化呈反比,大气CO2浓度的变化与全球性的气候波动大体一致,但存在明显的区域性变化特征. 相似文献
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Dr M. J. Wooller D. L. Swain K. J. Ficken A. D. Q. Agnew F. A. Street-Perrott G. Eglinton 《第四纪科学杂志》2003,18(1):3-15
Woody, subalpine shrubs and grasses currently surround Lake Rutundu, Mount Kenya. Multiple proxies, including carbon isotopes, pollen and grass cuticles, from a 755‐cm‐long core were used to reconstruct the vegetation over the past 38 300 calendar years. Stable carbon‐isotope ratios of total organic carbon and terrestrial biomarkers from the lake sediments imply that the proportion of terrestrial plants using the C4 photosynthetic pathway was greater during the Late Pleistocene than in the Holocene. Pollen data show that grasses were a major constituent of the vegetation throughout the Late Pleistocene and Holocene. The proportion of grass pollen relative to the pollen from other plants was greatest at the last glacial maximum (LGM). Grass cuticles confirm evidence that C4 grass taxa were present at the LGM and that the majority followed the cold‐tolerant NADP‐MEC4 subpathway. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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晋县凹陷赵芯2井（2459m,Ezk）低熟蒸发岩样品中检出了异常分布的C22-C27甾烯和C24-C30四环萜烷（17,21-断藿烷）,但在同井更深、成熟度相对更高的沉积物中并未检出。实测镜质组反射率R^0=0．43％以及芳烃馏分中有高丰度的苯并噻吩和多烷基化的二苯并噻吩,说明热催化作用成因是不可能的,微生物参与成为最可能的生成途经。沉积抽提物未显示出常规生物降解的痕迹,因此这些化合物很可能是在早期成岩阶段特定微生物作用的结果。该区油样中检出的C21-C29甾烷的特征与同时检出的C22-C27甾烯特征一致,进一步表明微生物作用的可能性;高丰度的C24-C30四环萜烷（17,21-断藿烷）和常规藿烷、甲基藿烷相匹配,以及高丰度的C22-C27甾烯和规则甾烷缺失相匹配,特别是芳烃馏分中多取代二苯并噻吩类有机含硫化合物的检出,均表明异常分布的C22-C27甾烯与C24-C30四环萜烷类似,很可能是早期成岩阶段微生物改造作用下的产物。 相似文献
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长江口沉积物碳氮元素地球化学特征及有机质来源分析 总被引：7，自引：0，他引：7
根据对长江口水下三角洲上部(CJ16)和口门浅滩(CJ19)柱状样的粒度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)和有机碳同位素(δ13C)以及长江口表层样TOC的测定,得出其粒度及碳氮元素特征,利用C/N和δ13C分析有机质来源及不同来源的贡献率。研究结果表明:(1)沉积物中有机碳含量在0.19%～1.17%之间,CJ16柱中有机碳含量比CJ19柱略高;总氮含量均比较少,且变化幅度小;C/N比值在5～17间变化;CJ16柱的δ13C值在24.70‰～22.86‰间变化,CJ19柱为24.88‰～22.37‰,且CJ19柱δ13C值在36 cm以上段较下段明显增大,推测可能与南汇边滩互花米草(C4植物)的引种有关;(2)长江口表层沉积物TOC的含量范围为0.17%～1.16%,平均值为0.52%;(3)粒度特征显示长江口主要以粉砂和粘土为主,砂含量较少,粒度与长江口TN、TOC含量有较好的相关性;(4)C/N和δ13C值的特征均显示该区有机质为陆源和海洋混合,利用C/N比值估算出来自陆源的有机碳比例在CJ16柱约为40%,而在CJ19柱中约为60%;根据δ13C值估算出CJ16柱陆源和海源两种有机质来源几乎是各占一半的比例,CJ19柱来自陆源的有机碳占总有机碳的60%,与用C/N比值法测得的结果较一致。上述结果显示长江口的不同空间位置碳氮元素分布特征不同,沉积记录受到粒度、河口区物源的影响,还受到陆源和海源不同有机质来源输入的影响。 相似文献
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The Ohori ore deposit is one of the Cu–Pb–Zn deposits in the Green Tuff region, NE Japan, and consists of skarn‐type (Kaninomata) and vein‐type (Nakanomata) orebodies. The former has a unique origin because its original calcareous rocks were made by hydrothermal precipitation during Miocene submarine volcanism. Carbon and oxygen isotope ratios of skarn calcite and sulfur isotope ratios of sulfides were measured in and around the deposit. Carbon and oxygen isotope ratios of the skarn calcite are δ13C = ?15.51 to ?5.1‰, δ18O = +3.6 to +22.5‰. δ13C values are slightly lower than those of the Cretaceous skarn deposits in Japan. These isotope ratios of the Kaninomata skarn show that the original calcareous rocks resemble the present submarine hydrothermal carbonates at the CLAM Site, Okinawa Trough, than Cenozoic limestones, even though some isotopic shifts had occurred during later skarnization. δ34S ratios of the sulfide minerals from the Kaninomata and Nakanomata orebodies are mostly in a narrow range of +4.0 to +7.0‰ and they resemble each other, suggesting the same sulfur origin for the both deposits. The magnetite‐series Tertiary Kaninomatasawa granite is distributed just beneath the skarn layer and has δ34S ratios of +7.5 to 8.1‰. The heavy sulfur isotope ratio of the skarn sulfides may have been affected by the Kaninomatasawa granite. 相似文献
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云南程海现代沉积物环境记录研究 总被引：9，自引：0，他引：9
本文通过对程海沉积物Ｃ、Ｈ、Ｎ等元素含量及其比值的综合分析,辨识了程海沉积物有机质Ｈ／Ｃ及Ｃ／Ｎ值的环境指示意义,发现它们增可作为程海水位波动及区域气候干湿变迁的替代性指标。研究结果表明：程海的水位和区域气候干湿主为化明显以历了两个不同的阶段,但整体上程海水位一直呈下降趋势,反映区域气候整体上向干旱化方向发展。 相似文献