丛枝菌根对植物叶片δ15N含量影响的数据挖掘分析

为明确丛枝菌根(AM)对植物叶片稳定氮同位素(δ¹⁵N)含量的影响,探索丛枝菌根在调控植物应对全球变化方面的重要功能,通过数据挖掘,建立了AM植物和非AM(non-AM)植物叶片δ¹⁵N含量数据库,探究了AM对植物叶片δ¹⁵N含量的影响。结果表明：AM植物叶片δ¹⁵N含量为0.86‰,显著高于non-AM植物叶片的0.50‰。丛枝菌根针对不同植物功能群而言,将植物的AM状况与植物的固氮状况和生长周期结合作为影响因素时,AM都显著影响着植物叶片的δ¹⁵N含量。虽然AM没有显著提高固氮植物叶片δ¹⁵N含量,但却把非固氮植物叶片δ¹⁵N的含量从0.58‰提高到了0.99‰。AM使多年生植物叶片δ¹⁵N含量的增加最显著,从0.49‰增加到了0.82‰。可见,丛枝菌根作为与植物长期共生进化的最广泛共生体,对植物叶片δ¹⁵N含量有不同程度的影响。     

植物和土壤δ15N和δ13C记录的土壤石油污染(英文)

石油工业化生产过程中引起的陆地系统石油污染已经成为一个严重的环境问题，受到广泛关注。稳定碳同位素和氮同位素组成(δ¹³C和δ¹⁵N)是研究石油污染胁迫下植物和土壤行为特征的有效指标。为了更好地了解土壤和植物在土壤石油污染下的反应，本研究通过野外原位试验，在不同浓度石油污染土壤条件下，研究了三叶草(C₃光合作用途径、豆科植物)和扁穗冰草(C₄光合作用途径)这两种植物及其生长土壤的δ¹³C和δ¹⁵N变化。研究结果表明：土壤中的石油污染导致土壤δ¹⁵N值随污染浓度升高而升高(1.9‰到3.2‰)，δ¹³C值降低(-23.6‰到-26.8‰)。但是，三叶草δ¹³C值随土壤污染浓度升高而降低(-29.8‰到-31.6‰)，扁穗冰草δ¹³C值降低而三叶δ¹³C值相对保持稳定(-12.6‰到-13.1‰)，说明两种植物对土壤污染不同的应对策略。特别在土壤石油污染...     

洞庭湖鱼中脂肪酸的组织分布特征及其与δ15N值的相关性

为探究淡水鱼体内脂肪酸与营养级的相关性,采集了洞庭湖6种不同营养级的鱼,将其解剖为肌肉、肝脏、肾脏、肠、鳃、眼、鳔、皮和脂肪等组织样品,采用稳定同位素和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析技术测定不同营养级鱼组织中氮同位素丰度比值(δ¹⁵N值)和脂肪酸的含量. 结果表明,不同鱼组织中,饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸的分布较均匀,而多不饱和脂肪酸的分布却存在明显的差异. 在洞庭湖鱼类的肌肉、肝脏、鳃、皮和肠中二十二碳六烯酸与二十碳五烯酸的比值(DHA/EPA)随δ¹⁵N值的增加而增加,表明鱼组织中的DHA/EPA可以指示洞庭湖淡水鱼类营养级的高低.     

突尼斯迦太基城汪达尔时期先民的食谱重建

文章对汪达尔时期(约公元5-6世纪)的遗址,即位于今日突尼斯迦太基城的狄奥多西城墙墓地进行了稳定同位素研究,首次科学揭示了该时期北非先民的饮食习惯和食物消费模式。人骨的稳定同位素结果(δ¹³C=-19.3±0.4‰;δ¹⁵N=10.7±1.4‰)反映了这群先民主要以C₃类陆生植物为食,并且摄入了一定数量的绵羊/山羊、牛和猪等家畜的动物蛋白;未发现不同性别、年龄或时期的个体间同位素在统计学上的显著差异。此外,将该遗址的稳定同位素数据与位于地中海地区的其他遗址进行了对比研究,结果表明,迦太基城墙墓地与西班牙、意大利的几处遗址的先民具有相似的饮食模式。汪达尔时期迦太基先民的饮食结构中缺乏海洋资源,这与相邻近的其他遗址形成了鲜明对比,表明古代北非地区先民的饮食结构差异较大。     

洋中脊玄武岩的Ba同位素组成及其应用（英文）

Ba同位素是一种新兴的示踪地壳物质俯冲再循环的工具。确定地幔的Ba同位素组成是Ba同位素地质应用的前提。然而，目前幔源岩浆岩Ba同位素的数据仍然很少。本文报道了30个海洋玄武岩的高精度的Ba同位素数据，包括25个大洋中脊玄武岩(MORB)和5个弧后盆地玄武岩(BABB)。这些玄武岩的δ¹³⁸/¹³⁴Ba变化范围为-0.06‰～+0.11‰，没有跨区域性的系统差异。结合已发表的数据，全球MORB的平均δ¹³⁸/¹³⁴Ba为+0.05‰±0.09‰(2SD,n=51)。基于具有(La/Sm)_N <0.8，低⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (<0.70263)和Ba/Th (<71.3)的D-MORB样品，我们估算出亏损MORB地幔(DMM)的平均δ¹³⁸/¹³⁴Ba为+0.05‰±0.05‰(2SD, n=16)，显著低于先前报道的DMM组成(≈0.14‰)。如果应用新估计的DMM平均δ<...     

贵州西部光皮桦天然次生林碳素积累及分配特征

以贵州西部光皮桦天然次生林为对象,采用野外调查与实验室分析相结合的方法,对其碳素含量、碳密度及分配特征进行了研究。结果表明:光皮桦林生态系统碳素含量表现为乔木层(495.27 g/kg)>灌木层(487.10 g/kg)>草本层(456.57 g/kg)>枯落物层(431.57 g/kg)>0～80 cm的土壤层(36.31 g/kg),且差异极显著,植被层平均碳素含量为483.55 g/kg; 乔木不同器官碳素含量表现为干>枝>叶>根,且干和枝均表现为径阶越大,碳素含量越高; 灌、草层均表现为地上>地下,土壤碳素含量随土层深度的增加而减少。生态系统碳密度为224.67 t/hm²,表现为0～80 cm的土壤层(201.3 t/hm²)>乔木层(17.22 t/hm²)>灌木层(3.14 t/hm²)>枯落物层(2.49 t/hm²)>草本层(0.82 t/hm²),分别占生态系统碳密度的89.60%、7.53%、1.40%、1.11%和0.36%; 植被层碳密度为21.18 t/hm²,只占生态系统碳密度的9.29%; 土壤表层(0～20 cm)碳密度为76.7 t/hm²,占土壤层(0～80 cm)碳密度的38.08%,显著高于其他各层,有较强的表聚性。光皮桦天然次生林碳净固定量为3.58 t/(hm²·a),相当于固定13.12 t/(hm²·a)的CO₂,说明光皮桦天然次生林是大气CO₂重要的汇。     

中国西部地区水-热综合环境因素对植物碳同位素组成的影响

通过对中国西部地区新疆、柴达木盆地、甘肃、西藏等地148种植物叶片稳定碳同位素组成分析,讨论了其与环境因子之间的关系.结果表明中国西部地区优势建群种δ13C为10.5‰～32.6‰,主要以C3植物为主,少量C4植物.C3植物的δ13C为22.8‰～32.6‰,平均为26.9‰;C4植物的δ13C为10.5‰～15.8‰,平均为13.1‰.在生长季节,C3植物的δ13C受降水量、湿度的影响较大,随降水量减少,δ13C逐渐偏重,随相对湿度增加,δ13C逐渐偏轻.温度对植物碳同位素组成的影响较为复杂,年均温度在0～4 C时植物碳同位素组成最轻,而随温度从4 C升高、从0 C降低时,植物碳同位素组成均呈现偏重的趋势.中国西部地区植物碳同位素组成受多种因素同时作用,植物生长期降水量和温度对植物碳同位素组成影响较大.     

合仁坪金矿H-O-S-Pb同位素地球化学特征及其成因机制

对合仁坪金矿的H-O-S-Pb同位素地球化学分析研究显示,其硫化物的δ³⁴S值介于-4.8‰~2.0‰之间,硫化物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb比值为17.419~17.436, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb比值为15.519~15.535, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb比值为 37.86~37.90.成矿流体的δD介于-62.3‰~-53.0‰之间,δ¹⁸O 介于4.2‰~11.8‰之间.合仁坪金矿的S, Pb, O和H同位素研究结果表明,成矿物质具有深源特征,成矿流体为岩浆热液水来源,成矿作用存在明显的氧化还原特征,并形成本区特色的褪色蚀变带.该金矿是一个与深部岩浆作用有关的金矿床,找矿应着眼于赋矿地层内的氧化还原界面,褪色蚀变带是其主要的找矿标志.     

鄂尔多斯盆地靖边地区马家沟组中上组合天然气成因类型

鄂尔多斯盆地靖边地区奥陶系马家沟组中上组合近年来相继取得重要油气发现,指示下古生界存在丰富的天然气资源。通过分析延长石油新钻井的古生界天然气组分、碳氢同位素以及流体包裹体等测试手段,分析靖边地区马家沟组中上组合天然气的组分、成因和分布特点,结合构造热演化历史,探讨天然气可能的主要来源。结果表明,马家沟组中上组合天然气自上而下总烃和重烃含量逐渐降低,非烃含量(CO₂、H₂S)和干燥系数逐渐增加。烷烃碳同位素组成呈现轻微的部分倒转,δ¹³C_CH4分布在-35.29‰～-34.15‰,δ¹³C_C2H6分布在-35.44‰～-33.46‰,δ¹³C_C3H8分布在-32.58‰～-30.22‰。马家沟组中上组合天然气整体上表现为油型气与煤成气混源的特征,且向下内幕气源岩的贡献不断增大。流体包裹体分析表明靖边地区马家...     

不同林龄杨树人工林土壤有效氮对 模拟氮沉降的初期响应

为了解森林生态系统对持续氮增长和快速氮循环的响应模式及反馈机制,选择3种林龄杨树人工林作为试验样地,设置N₀(0 g/(m²·a))、N₁(5 g/(m²·a))、N₂(10 g/(m²·a))、N₃(15 g/(m²·a))、N₄(30 g/(m²·a))共5个不同浓度进行模拟氮沉降实验,探讨3种林龄杨树人工林土壤有效氮含量及对模拟氮沉降的响应。结果表明:①幼龄林、中龄林和过熟林的铵态氮占总有效氮含量的比例分别为18.50%～28.81%、23.14%～34.52%和32.60%～49.92%; ②随着外源氮浓度的不断增加,3种林龄土壤硝态氮含量都呈显著的增加趋势,且高氮处理对有效氮的影响高于低氮处理,而铵态氮只在幼龄林和中龄林中高氮处理(N₃和N₄)之间差异显著; ③幼龄林土壤硝态氮含量对不同浓度的氮沉降响应比中龄林和过熟林更为敏感,而铵态氮在3种林龄之间无显著规律; ④3种林龄土壤表层(0～10 cm)的铵态氮、硝态氮含量对氮沉降响应更加敏感。     

伏牛山北坡栓皮栎天然次生林不同生长阶段土壤碳储量研究

为开展栓皮栎林的碳储量估算做一些前期的探索研究工作,选择伏牛山国家级自然保护区北坡浅山丘陵区3种不同生长阶段的天然次生林栓皮栎林群落,调查研究了土壤层碳储量的分配特点及变化规律,并对3种不同生长阶段样地的实地调查以及实验测定的碳含量的分析.研究结果表明:1)栓皮栎林不同生长阶段土壤容重均表现为从表层到土壤深处随深度增加而逐渐增加的趋势;同时随着土层深度的增加,不同生长阶段土壤有机碳含量急剧下降,以土壤最底层(30~50 cm)的有机碳含量最低.2)对于同一生长阶段的生长阶段而言,在土壤垂直剖面上,土壤有机质随着土壤深度的增加呈现逐渐减小的趋势,且林地土壤表层(0~10 cm)的土壤有机质明显大于其他层次.3)栓皮栎林不同生长阶段林分土壤各层次的碳储量都随着土层深度的增加而降低,以地表0~10 cm的土壤碳储量最大.幼龄林土壤在0~50 cm碳储量为43.49 t·hm~(-2),中龄林为83.67 t·hm~(-2),成熟林为67.53 t·hm~(-2).     

四川盆地元坝地区茅口组方解石充填物特征及指示意义

综合岩心观察、薄片鉴定、碳氧同位素、稀土元素、流体包裹体分析等手段,研究四川盆地元坝地区中二叠统茅口组溶蚀孔洞中方解石充填物类型、流体来源以及形成期次,探讨其储集性能。研究表明：茅口组方解石充填物类型为栉壳状、等轴粒状、亮晶方解石,稀土元素质量分数为(2.425～15.581)×10^-6,平均为6.791×10^-6;∑LREE/∑HREE为2.782～5.831,平均为4.395;Y/Ho值为35.591～51.534,平均为44.927;δCe_N值为0.615～0.864,平均为0.707;δEu_N值为0.866～1.385,平均为1.154;稀土元素配分模式图呈现左倾特征;δ¹³C值为-2.13‰～-0.34‰,δ¹⁸O值为-9.59‰～-7‰(平均为-8.08‰),δ¹³C值与围岩接近,δ¹⁸O值比围岩偏低;流体包裹体显示均一温度主要在80～100℃,盐度(NaCl的质量分数)主要在12.85%～14.15...     

喀斯特原生乔木林和次生林土壤氮矿化特征

【目的】探究喀斯特森林土壤氮矿化特征及供氮能力。【方法】以贵州喀斯特原生乔木林和次生林为研究对象,采用树脂芯法,原位连续培养测定土壤氮矿化/硝化动态特征。【结果】①喀斯特原生乔木林和次生林土壤无机氮含量随培养时间延长存在明显的变化,NH⁺₄-N含量呈先增加后减少再增加趋势,NO^-₃-N含量表现为总体增加趋势。NH⁺₄-N是土壤有效氮的主要存在形式,其含量占土壤无机氮的84.57%～94.31%。②两演替群落土壤氮矿化速率呈“V”形变化,范围分别为-0.43～0.97 mg/(kg·d)和-0.91～1.43 mg/(kg·d); 硝化速率呈波动上升趋势,范围分别为0.21～0.49 mg/(kg·d)和0.03～0.31 mg/(kg·d)。③原生乔木林土壤无机氮含量、矿化速率、氨化速率和硝化速率均高于次生林。④原生乔木林土壤氮全年净矿化总量170.82 kg/(hm²·a),是次生林的2.48倍,两种林分土壤净硝化氮分别占净矿化氮的95%和100%。【结论】喀斯特森林土壤供氮能力较强,但土壤氮矿化过程中氮硝化占主导,表明土壤中植物可利用的氮素易于淋溶或挥发损失。     

塔里木盆地胡杨两种形态叶片碳同位素特征研究

以自然生长在塔里木盆地的胡杨为研究材料,利用稳定碳同位素技术探讨不同种群胡杨的披针形叶和宽卵形叶两种叶片的稳定碳同位素特征及其水分利用效率的差异.研究结果显示:胡杨叶片的δ13C值为-29.81‰～-25.33‰,说明胡杨属于C3代谢途径;胡杨宽卵形叶片和披针形叶片的δ13C值差异显著,宽卵形叶片的δ13C值要比披针形叶片的明显偏正,平均偏正2.08‰,说明胡杨宽卵圆形叶片的水分利用效率要高于披针形叶的.     

廉州湾红树林大型底栖动物食物来源研究

【目的】了解可能性食物源对红树林大型底栖动物的贡献率。【方法】利用碳氮稳定同位素技术,对广西廉州湾红树林大型底栖动物及可能性食物源的碳、氮同位素比值(δ~(13) C值、δ~(15) N值)进行分析,并通过贝叶斯稳定同位素混合模型,估算不同食物源对大型底栖动物的贡献率。【结果】大型底栖动物的δ~(13) C值为-23.37‰~-18.09‰,δ~(15) N值为6.59‰~17.00‰,δ~(13) C值、δ~(15) N值的变化范围较大,表明大型底栖动物食物来源较为复杂多样。7种可能性食物源的δ~(13) C值为-29.09‰~-21.53‰,δ~(15) N值为6.85‰~15.67‰,其中红树植物的δ~(13) C值最为贫化。大型底栖动物的营养级别均小于3,表明它们基本属于初级消费者。SIAR混合模型计算结果显示,颗粒有机物(POM)对大型底栖动物有较高的贡献率,其次为表层沉积物(SOM),大型藻类、附生植物的贡献率较低,红树植物叶片、落叶、树皮对大型底栖动物的贡献率最低。【结论】POM、SOM是广西廉州湾红树林大型底栖动物重要的食物源,红树植物不是大型底栖动物碳的主要来源。     

不同土地利用单元汇水径流中氮的同位素特征及其转化途径解析

不同来源氮的δ~(15)N值域存在重叠,导致δ~(15)N溯源结果存在不确定性,因此对δ~(15)N溯源结果的校验具有重要意义.淮河入海水道具有明确的汇水分区及差异的土地利用方式,为δ~(15)N溯源结果验证提供了良好的研究场所.基于2017年枯、丰水期淮河入海水道水体δ~(15)N,δ~(18)O值域特征,结合汇水片区土地利用方式,甄别并校验了氮的主要来源;综合~(15)N,~(18)O分馏特征,探讨了氮的转化途径.结果表明:(1)运西高片和通榆低片农业区,农田退水分别通过古盐河及沿程汇流入河,其δ~(15)N-NO~-_3分别为6.4‰±0.4‰和7.9‰±0.8‰,验证了土壤氮δ~(15)N与理论值(0～8‰)的一致性;δ~(15)N-NH~+_4分别为8.4‰±9.0‰和23.5‰±7.6‰,表明NH~+_4来源于沿河生活污水.而两运夹城镇区,片区污水排放通道清安河δ~(15)N-NO~-_3和δ~(15)N-NH~+_4分别高达25.9‰和40.3‰,基本位于城镇污水δ~(15)N理论值(4‰～35‰).(2)运东高片城镇和农业混合区,区域汇水沿程入河,其δ~(15)N-NO~-_3为7.7‰～11.6‰,位于土壤氮和城镇污水δ~(15)N重叠区;而δ~(15)N-NH~+_4为17.9‰±7.3‰,显示了城镇污水δ~(15)N特征.(3)沿程取样点δ~(18)O-NO~-_3为3.5‰±5.1‰,位于硝化作用理论范围(-5‰～15‰),表明发生了持续的硝化过程;沿程δ~(15)N-NO~-_3和δ~(18)O-NO~-_3无同步富集,表明反硝化过程不显著.     

喀斯特山地不同退化植被下烟管荚蒾氮同位素组成的季节变化

为探讨喀斯特灌木丛优势树种烟管荚蒾(Viburnum utile)叶片稳定氮同位素组成的季节变异特征及其影响因素,以喀斯特高原贵州省清镇市王家寨峰丛洼地小流域为例,选取流域内稀疏灌草丛、草灌丛、灌丛3种植被类型下的常绿树种烟管荚蒾为具体研究对象,分别在4月(生长初期)、7月(生长旺盛期)、9月(生长晚期)和12月(生长停滞期)对其叶片稳定氮同位素组成和N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn元素含量进行测定分析。结果表明:研究区烟管荚蒾叶片的δ~(15)N在不同群落间和不同坡位间均无显著差异(P0.05),群落间的变化趋势为灌丛稀疏灌草丛草灌丛,坡位间的变化趋势为中坡下坡上坡,变化范围为-3.28‰～-0.59‰,平均值为-2.22‰;烟管荚蒾叶片δ~(15)N值在不同群落中均表现出9月最负而12月最正的特征,变化趋势均为9月7月12月,但仅在草灌丛群落中的7月与12月间和9月与12月间有显著差异(P0.05),在其他群落中各月份间的差异均不显著(P0.05),同一生长期内不同群落间、不同坡位间的差异也不显著;研究区植被类型、坡位和季节对烟管荚蒾叶片δ~(15)N的交互影响均不显著,说明烟管荚蒾对生境恶劣的喀斯特环境具有特殊的适应能力;烟管荚蒾叶片的δ~(15)N与Fe、Mn含量密切相关,同时受N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn元素化学计量比的影响,说明其叶片δ~(15)N值的变化主要受自身氮生理代谢过程的控制;研究区9月温暖湿润和12月干旱寒冷的气候特征可能是导致烟管荚蒾叶片δ~(15)N在9月最负和12月最正的主要原因。     

珠一拗陷惠州凹陷惠州26-6构造深层天然气成因及来源

研究珠江口盆地富油凹陷惠州26-6构造深层凝析气藏天然气的类型,进一步确定天然气的来源。采用不同类型封闭体系,分别对惠州26-6构造主要烃源岩——文昌组典型半深湖相暗色烃源岩、恩平组储层原油样品开展高温热压模拟实验,建立了惠州凹陷干酪根裂解气和原油裂解气的识别标准。综合天然气组分、碳同位素、轻烃组分及凝析油地球化学特征分析,结果表明ln(C₁/C₂)-ln(C₂/C₃)、甲烷碳同位素-乙烷碳同位素、(δ¹³C₂-δ¹³C₃)-δ¹³C₁图版能有效区分干酪根裂解气和原油裂解气。相对原油裂解气,干酪根裂解气具有较高的ln(C₁/C₂)值和较低的ln(C₂/C₃)值,甲烷的碳同位素和乙烷的碳同位素较重,干酪根裂解气的(δ¹³C₂-δ^13...     

不同杨农复合经营模式土壤有机碳和全氮含量 垂直分布及储量研究

对苏北地区3种杨农复合经营模式(宽窄行模式即K模式、片林模式即P模式和网格模式即W模式)的100 cm土体8个土层中土壤有机碳、氮的分布进行研究,结果表明：3种模式土壤有机碳、氮含量及储量的剖面分布均表现出在表层相对较高,都有随土壤剖面深度增加而降低的趋势,且耕作层以下迅速降低。3种模式深度100 cm的土壤有机碳含量变化范围为0.64~1527 g/kg, 全氮含量变化范围0.30~2.09 g/kg;土壤有机碳含量与全氮含量及C/N呈极显著相关关系;100 cm深土壤有机碳储量在3种模式中分别达(71.19±0.72)、(40.67±058)和(42.64±0.56) t/hm2。     

基于氮氧同位素示踪的滨州市水体硝酸盐污染来源解析

利用硝酸盐氮氧双同位素技术和同位素混合模型,对滨州市水体硝酸盐的氮氧同位素组成进行分析,在此基础上进行硝酸盐污染溯源,确定各污染源的贡献率．结果表明:研究区地表水和地下水硝酸盐质量浓度分别为0~168.07、0~336.04 mg·L?1,超标率分别为8.70%和27.78%;从河流上游到下游,地表水硝酸盐污染有加重的趋势,地下水硝酸盐污染空间变异性较大．地表水和地下水δ（15N-NO₃）范围分别为4.02‰~10.10‰、9.07‰~18.75‰,δ（18O-NO₃）范围分别为2.24‰~6.14‰、4.93‰~10.64‰;有机肥和污水是本地地表水和地下水硝酸盐污染的主要来源,其平均贡献率分别为45%和81%,其次为含氮化肥,分别占26%和17%。通过定量分析地表水及地下水硝酸盐污染来源,可以为本地区制定防治水体污染措施提供科学依据．