重庆丰都高分辨率石笋δ13C记录与AD1250-1750a季风气候变化

利用长江三峡地区丰都水鸣洞石笋(NSM03)230Th测年数据和碳同位素数据建立了AD1250～1750时段平均分辨率约为1a的石笋碳同位素时间序列.水鸣洞石笋碳同位素记录显示小冰期开始时间大约为AD1300,与已发表的树轮、孢粉等气候记录指示的小冰期开始时间在定年误差范围内一致;该记录同时显示在小冰期内部存在次一级气候波动,最明显的两次气候波动时间分别在15世纪中期和16世纪末,后者对应过去500年间亚洲季风活动最弱时期.对石笋碳同位素序列进行功率谱分析发现,小冰期气候存在98a和3～6a波动周期,分别与太阳活动世纪周期和ENSO周期相吻合,表明太阳活动是小冰期的主要形成机制,而海气耦合作用则直接影响小冰期气候.     

利用石笋记录探究贵州织金地区近百年气候环境变化

贵州织金地区织金洞的石笋ZJD-21,长12.3 cm,运用210pb定年显示该石笋顶部0.8 cm在100年内连续生长.通过器测记录与该石笋顶部0.8 cm的δ18O记录对比显示,石笋中的δ18O记录主要受降雨量影响,δ18O值偏轻指示气候较湿润,且在10年时间尺度上,贵州织金地区主要表现冷/湿、热/干组合.石笋ZJD-21 δ13C记录能够反映洞穴地表植被的变化,植被差,δ13C就会偏重.在过去100年来,δ18O指示降雨量呈波动性变化,然而δ13C却指示植被变差.从织金县和贵阳人口数量记录对比发现,大量人口增加,开垦农地,砍伐树木是导致δ13C逐渐变重主要因素,并在1950年后形成石漠化景观.     

牛尾毛中稳定性碳同位素组成变化规律研究

 【目的】研究牛尾毛中稳定性碳同位素组成随饲料改变的变化规律,确证牛尾毛一旦长成,其中的稳定性碳同位素不再与其它部分的进行交换,每段毛发记录的同位素信息可反映毛发生长时的饲料信息。【方法】设计控制饲料配比的牛模型试验,利用同位素比率质谱仪测定不同段位牛尾毛中的δ13C值,分析不同段位牛尾毛的δ13C值随饲料改变的变化趋势,以及牛尾毛中的δ13C值与饲料、牛个体的关系。【结果】随着牛生育过程中饲料成分的改变,不同段位牛尾毛中碳同位素组成有极显著差异,而且饲料对牛尾毛中碳同位素组成的影响远大于个体对其的影响;分段取得的牛尾毛δ13C值与其饲料δ13C值、C4植物饲料比例呈极显著相关（P＜0.01）,而不分段的牛尾毛δ13C值与饲料碳同位素组成相关性不显著。【结论】牛尾毛一旦长成,其中的稳定性碳同位素不再与其它部分进行交换,每段毛发的同位素信息可反映牛在毛发生长时的饲料信息,牛尾毛可以看作是记录牛饲料改变信息的档案库。     

湿地松针叶碳氮稳定同位素及水分利用效率

以福建省福州市滨海沙地湿地松(Pinus elliottii)人工林为研究对象,采用同位素质谱仪测定不同叶龄(当年生、1年生、2年生)针叶碳氮同位素丰度值(δ13C、δ15N),然后运用δ13C值来估算碳同位素分辨率(△13C)和水分利用效率(WUE),研究叶龄对湿地松针叶碳氮稳定同位素组成、△13C、WUE的影响,从而为滨海沙地湿地松人工林的科学经营提供依据.结果 表明:C3植物湿地松针叶的δ13C、δ15N、△13C、WUE的平均值分别为(-2.9323±0.0897)％、(-0.4752±0.0245)％、(2.1224±0.0944)％和(30.842±5.038) μmol·mol-1,但是叶片的δ13C、δ15N值均低于全国平均值,而且δ15N值偏负.叶龄对δ13C、δ15N、△13C、WUE均有显著影响(P＜0.05),其中δ13C、δ15N、WUE随叶龄增加而降低,△13C随叶龄增加而增加.湿地松针叶的δ13C与δ15N呈极显著线性正相关(y=3.553x-1.244,R2=0.945,P＜O.001).     

稳定性碳同位素在揭示环境变化中的应用

植物组织中的稳定性碳同位素组成(δ13C)整合记录了气候因子和影响植物碳同化以及气孔导度的生理因子的相关信息。应用稳定碳同位素技术可以揭示环境变化中的一些相关信息。回顾了不同的环境因子和植物δ13C的关系,以及这些关系在气候变化研究中的应用,同时进一步讨论了这项技术在重建历史气候和预测未来气候变化中的作用。     

烟叶稳定碳同位素组成受控因素分析

【目的】探讨烟叶稳定碳同位素组成的受控因素,为烟草种植评价指标体系的完善及生态适应性机理研究提供新的理论依据。【方法】选取我国西南、东南、长江中上游和黄淮4个主要一级烟草种植区生理成熟期烟叶进行稳定碳同位素组成(δ~(13)C)分析。【结果】供试烟叶样本δ~(13)C值分布在-27.76‰～-25.39‰,平均值为-26.46‰。烟叶δ~(13)C值与经度呈显著负相关关系,经度每增加1°,烟叶δ~(13)C值减小0.09‰;与纬度呈二次抛物线关系。不同叶位烟叶δ~(13)C值具有显著差异,表现为上部叶片中部叶片下部叶片。4个种植区烟叶δ~(13)C值为西南种植区≈黄淮种植区长江中上游东南种植区。利用碳同位素对不同香型烟叶聚类结果表明,不同产地的清香甜香型和醇甜香型烤烟能够被明确聚类,而对焦甜焦香型、清甜蜜甜香型、焦甜醇甜香型和蜜甜香型4种香型烤烟没有明显的聚类效果。【结论】烟叶稳定碳同位素组成与经度呈负相关关系,与纬度呈二次抛物线关系,不同叶位烟叶稳定碳同位素组成不同,利用δ~(13)C值可以对清香甜香型和醇甜香型烤烟进行有效聚类。     

兰州市大气中SO2对植物碳同位素组成的影响

大气中SO2通过降低植物叶片的气孔导度和光合速率影响叶片碳同位素组成（δ13C）,因此可以运用碳同位素技术反映大气SO2的污染情况,为控制城市大气SO2的污染提供理论依据。通过研究兰州市槐树叶片的碳同位素组成（δ13C）来揭示大气中SO2对叶片碳同位素组成的影响。研究结果表明,叶片δ13C值与大气SO2浓度具有显著相关性。     

洞穴新生碳酸钙碳同位素对地表石漠化的指示意义

[目的]研究洞穴新生碳酸钙碳同位素对地表石漠化的指示意义。[方法]采用质谱仪分别测定了贵州中西部洞穴沉积物中δ18O、δ13C值及植被、土壤样品中δ13C值。[结果]洞穴沉积物δ13C值与地表植被覆盖率有关;冰期的δ13C较重,说明降雨量的减少会导致植被的减少;间冰期时段,较老δ13C之间相似,但与新生碳酸钙的δ13C差异较大,说明现代的人类活动对植被的影响比自然因素变化的影响更明显;洞穴沉积物δ13C值基本反映了地表植被、土壤中有机碳δ13C值的变化,植物覆盖率和植被类型是影响洞穴沉积物δ13C值重要因素,地表石漠化的等级越高,洞穴沉积物中δ13C值越重。[结论]洞穴沉积物δ13C记录为研究石漠化演变奠定了理论基础。     

芒果品种资源叶片δ~(13)C与若干生理指标的相关性分析

为了分析芒果品种植株叶片碳稳定性同位素(δ13C)与叶片若干生理指标的相互关系,测定64个芒果品种的δ13C值,及叶片中氮、磷、钾、水分、叶绿素和脯氨酸的含量。结果表明:芒果叶片δ13值与叶片含水量、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和脯氨酸含量的相关性均不显著;芒果叶片氮、磷、钾含量均与δ13C值呈显著的正相关(P0.05);多元逐步回归分析结果表明,叶片氮含量是引起品种间δ13C差异的主要因素。     

不同林分类型叶片稳定碳、氮同位素的变化特征

为了解各种生物及非生物因素对植物叶片稳定碳、氮同位素含量的影响,研究了蔡家桥林场内马尾松次生林(PM-SF)、湿地松人工林(PE-P)及杉木人工林(CL-P),不同叶龄叶片的养分(C、N、P、K、Ca、Mg)含量及其化学计量比与稳定碳同位素(δ13 C)、稳定氮同位素(δ15 N)含量的关系,探讨植物叶片δ13 C、δ...     

碳、氮同位素在牛肉产地溯源中的应用研究

【目的】探索稳定性同位素对中国牛肉产地溯源的可行性，了解牛不同组织中δ13C和δ15N指标在其中的作用。【方法】利用同位素比率质谱仪测定了来自吉林、贵州、宁夏、河北4个地域牛肉、牛尾毛、饲料中的δ13C和δ15N值，比较了不同地域牛组织中稳定性碳、氮同位素组成的差异，分析了各组织中同位素组成的相关关系，并结合牛的喂养方式，研究了δ13C和δ15N值的变化规律。【结果】不同地域牛组织中稳定性碳同位素组成有极显著差异，排序依次为吉林>贵州>宁夏>河北。吉林、宁夏两地样品与贵州、河北两地样品之间的δ15N值有极显著差异，且后者高于前者。不同地域喂养牛的主饲料成分有其明显的地域特征。脱脂牛肉粉、粗脂肪、牛尾毛中碳、氮同位素之间呈极显著相关性。【结论】牛组织中δ13C值可预测其膳食中C4植物所占的比例，δ15N值可区分牧区与农区喂养的牛；δ13C指标对牛肉产地来源的正确判别率高于δ15N指标，两项指标相互补充可显著提高产地来源的正确判别率；脱脂牛肉粉、粗脂肪、牛尾毛中δ13C、δ15N值均可作为牛肉产地溯源的指标，它们对牛肉产地来源的判别规律一致。     

羊组织中碳、氮同位素组成及地域来源分析#br#

 【目的】探讨羊组织中C、N同位素组成特征及其在地域间的变化规律,为利用稳定性同位素技术进行羊肉产地溯源提供科学依据。【方法】利用稳定性同位素比率质谱仪（IRMS）测定来自内蒙古自治区锡林郭勒盟、阿拉善盟和呼伦贝尔市3个牧区,重庆市和山东省菏泽市2个农区羊肉、羊颈毛及饲料样品中的δ13C和δ15N值,比较不同地域羊组织中稳定性碳、氮同位素组成的差异,分析羊组织同位素组成的相关关系,结合羊的饲喂方式和地域环境,探讨C、N同位素组成的变化规律。【结果】不同地域羊组织的δ13C、δ15N值有显著性差异,其δ13C值与牧草δ13C值高度相关,主要受牧草种类的影响;δ15N值与饲料和地域环境有关。脱脂羊肉、粗脂肪及羊颈毛的δ13C、δ15N值均呈极显著性相关。【结论】稳定性C、N同位素可以作为追溯羊肉产地及其饲喂体系的参考指标。脱脂羊肉、羊颈毛、粗脂肪均可用于羊肉产地溯源研究。     

三七不同器官稳定同位素变化规律

明确三七不同器官中碳、氮、氢、氧同位素的变化规律,以及年限对三七碳、氮、氢、氧稳定同位素的影响,为三七不同器官产地溯源提供理论依据.利用同位素比率质谱仪测定来自云南、广西44个3年生和7个2年生春三七各器官花、茎叶、芦头、块根、筋条、须根中的δ13 C、δ15 N、δ2 H、δ18 O,利用独立样本均值检验以及Duncan's法进行多重比较分析.不同年限间,三七各器官δ13C、δ15N、δ2H、δ18O均无差异.不同器官间δ13C、δ2H变化规律基本一致,均为地下部分极显著高于地上部分,即δ13C表现为芦头、块根、筋条、须根>花、茎叶(P<0.01);δ2H表现为芦头、块根、筋条>须根>花、茎叶(P<0.01);δ15N则表现为花、茎叶>芦头、块根、筋条>须根;δ18O表现为块根>芦头>花、须根(P<0.01).稳定同位素碳、氮、氢、氧在三七不同器官中的分馏效果是不一致的,在进行三七产地溯源时,可以不考虑年限因素.在进行三七各器官产地溯源时,应根据其同位素变化规律选择有差异的同位素指标.     

羊组织中碳、氮同位素组成及地域来源分析

【目的】探讨羊组织中C、N同位素组成特征及其在地域间的变化规律,为利用稳定性同位素技术进行羊肉产地溯源提供科学依据。【方法】利用稳定性同位素比率质谱仪(IRMS)测定来自内蒙古自治区锡林郭勒盟、阿拉善盟和呼伦贝尔市3个牧区,重庆市和山东省菏泽市2个农区羊肉、羊颈毛及饲料样品中的δ13C和δ15N值,比较不同地域羊组织中稳定性碳、氮同位素组成的差异,分析羊组织同位素组成的相关关系,结合羊的饲喂方式和地域环境,探讨C、N同位素组成的变化规律。【结果】不同地域羊组织的δ13C、δ15N值有显著性差异,其δ13C值与牧草δ13C值高度相关,主要受牧草种类的影响;δ15N值与饲料和地域环境有关。脱脂羊肉、粗脂肪及羊颈毛的δ13C、δ15N值均呈极显著性相关。【结论】稳定性C、N同位素可以作为追溯羊肉产地及其饲喂体系的参考指标。脱脂羊肉、羊颈毛、粗脂肪均可用于羊肉产地溯源研究。     

桂林岩溶土壤和植被的稳定碳同位素组成及季节性变化特征

【目的】以桂林岩溶土壤为例,通过长期监测岩溶土壤及植被有机碳的δ13C值,研究其稳定碳同位素组成及季节性变化特征,为我国南方岩溶地区碳循环途径提供科学依据。【方法】选择3个试验点,定期采集土壤及优势种植被黄荆和檵木样品,测定有机碳含量和δ13C值。【结果】土壤有机碳的δ13C值具有明显的季节性变化特征,范围在-27.50‰～-17.92‰;优势种黄荆和檵木其各部位有机质的平均δ13C值范围为-28.23‰～-25.15‰,而土壤中有机碳的δ13C值范围为-22.32‰～-19.00‰;土壤有机碳的含量表现为洼地灌木丛〉坡地灌木丛〉洼地灌草丛,且都为表层土（0～5cm）〉深层土（10～20cm）。【结论】土壤有机碳的δ13C值变幅较大,但坡地灌木丛、洼地灌木丛和洼地灌草丛三者的变化规律并不一致;总体上土壤δ13C值随土层深度的增加而逐渐减小,表明土壤有机碳的δ13C值明显高于当地植被有机碳的δ13C值。     

小麦籽粒氨基酸碳氮稳定同位素的测定与分析

 【目的】利用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱仪（gas chromatography-combustion-isotope ratio mass spectrometry,GC-C-IRMS）测定小麦籽粒氨基酸碳氮稳定同位素组成。【方法】以小麦临汾50744为材料,水解得到其籽粒蛋白质氨基酸,将氨基酸标准样品以及小麦籽粒氨基酸衍生化为N-新戊酰基,O-异丙醇（N-pivaloyl-isopropyl,NPP）氨基酸酯,利用GC-C-IRMS测定其碳氮稳定同位素组成。【结果】氨基酸标准样品的碳氮同位素组成分析表明,NPP氨基酸酯的平均重现性δ13C为0.47‰,δ15N为0.28‰,并没有产生大的同位素分馏,因此δ13C和δ15N都能得到满意的测定结果。运用GC-C-IRMS测定了小麦临汾50744籽粒蛋白质氨基酸的稳定碳氮同位素的自然丰度,其中δ13C的变化范围在-28.7‰到-34.7‰,δ15N的变化范围为-6.2‰到9.5‰。采用系统聚类分析进行分类,根据δ13C可以将氨基酸分为两类;根据δ15N可以将氨基酸分为三类。【结论】运用GC-C-IRMS结合NPP氨基酸酯衍生物可以测定小麦籽粒氨基酸的稳定碳氮同位素,这对于揭示氨基酸代谢途径的差异以及逆境胁迫下氨基酸的合成差异具有重要的意义。     

稳定同位素碳、氮、氧在牛肉产地溯源中的应用

为了探讨利用稳定同位素技术对我国牛肉产地溯源的可行性,采集不同地区的牛肉及饮水样品,分别测定脱脂牛肉中13C和15N的δ值,牛粗脂肪中18O及饮水中18O的δ值.结果表明,不同地域来源脱脂牛肉中碳、氮同位素组成有显著差异,粗脂肪中的18O的δ值也有显著差异,并且与各地饮水中的18O的δ值高度相关,利用稳定同位素技术可以区分不同产地来源的牛肉,同时利用牛肉中13C的δ值可推断牛饲料的主要成分.     

饲料中C3植物含量对牛组织中稳定同位素碳、氮组成的影向

研究了饲料中C3植物含量不同时对牛不同组织中稳定性同位素碳、氮组成的影响。18头12~14月龄的青年牛随机分为6组,分别饲喂C3植物含量为50.0%、60.0%、70.0%、80.0%、90.0%、100.0%的饲料,132 d后屠宰。利用同位素比值质谱仪测定了牛尾毛、脱脂牛肉、粗脂肪、各种饲料的δ13C和δ15N值。结果表明,牛组织中碳同位素主要受饲料的影响,牛尾毛、脱脂肌肉、粗脂肪中的δ13C值随着C3植物含量在牛饲料中的比例增大而降低,并且均与C3植物含量呈极显著的负相关关系,用牛组织中的δ13C值可以预测饲料中C3植物所占的比例。牛组织中的氮同位素一定程度上受饲料因素的影响,但未随C3植物含量呈现规律性变化。牛不同组织中δ13C和δ15N与饲料之间的富集或贫化比例与其他报道并不一致。     

应用δ13C值探讨林地土壤有机碳的分异

在贵州省中部区域采集了4种典型的林地土壤剖面,拟通过分析测定土壤有机碳(SOC)同位素(SO13C)、溶解性有机碳(DOC) 同位素(DO13C)和枯枝落叶碳同位素(13C)的比值,探讨SOC和DOC的来源和迁移转化过程。结果表明:在枯枝落叶转化为表层土壤有机质过程中,δ13CSOC值升高了0.1%～0.3%,有富13C现象。在具备枯枝落叶覆盖的表层土壤中,DOC含量相对较高,δ13CDOC值与枯枝落叶δ13C值非常相近;而在缺乏枯枝落叶覆盖的表层土壤中,DOC含量相对较低,δ13CDOC与枯枝落叶δ13C值差异较大,说明具备枯枝落叶覆盖的表层土壤DOC主要来源于枯枝落叶。在发育较为成熟的土壤剖面中,随着土壤深度的加深δ13CSOC和δ13CDOC值均有偏正趋势。说明在该区域林地土壤有机质降解程度会随着土壤深度的加深更为彻底。δ13CSOC和δ13CDOC变化趋势的一致性,以及Δ(δ13CDOC-δ13CSOC)绝对值随土壤深度的加深有降低趋势,说明在土体内来自于土壤腐殖类物质的DOC占土壤DOC总量的比例随土壤深度的加深有增加趋势。在发育较为年轻的剖面中,δ13CSOC值的变化则反映出剖面中土壤有机质的新旧混合现象。      

EA-IRMS技术在牛磺酸碳、氮同位素测定中的应用

分析不同纯度的南珠贝肉牛磺酸样品中的δ13C、δ15N比值。利用元素分析仪-稳定同位素比率质谱仪(EA-IRMS)联用技术测得δ13C为(-2.155%)~(-1.924%),δ15N为0.669%~1.347%,方差分析和回归分析结果表明,δ13C、δ15N比值与牛磺酸的含量是负线性相关,即牛磺酸含量越高,则δ13C、δ15N越小,当牛磺酸的含量99%,下降减缓或趋于稳定,EA—IRMS联用技术可用于分析鉴别不同纯度的牛磺酸样品中的碳、氮同位素比值。