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。     

贡嘎山木本植物碳同位素沿海拔梯度的变化

对贡嘎山东坡不同海拔的主要木本植物稳定碳同位素的组成进行了测定。结果表明:22种木本植物叶片δ_¹³C值变化范围为-3.236%～-2.521%,平均值(-2.957±0.163)%; 不同海拔间植物叶片δ_¹³C值差异显著,随海拔上升叶片δ_¹³C值呈增加趋势; 同种植物(大叶金顶杜鹃、峨眉冷杉、水青树、箭竹)的δ_¹³C值随海拔的增加也呈相同的变化趋势。不同生活型植物叶片δ_¹³C值之间差异显著,落叶树种显著高于常绿树种。叶片δ_¹³C值与6—9月平均温度呈显著的负相关关系,与6—8月降水量呈显著的正相关关系,温度、降水是影响木本植物叶片δ_¹³C值海拔差异的主要因子。     

宁夏荒漠草原猪毛蒿碳同位素组成及与环境因子的关系

以宁夏荒漠草原区广泛分布的草本植物猪毛蒿为研究对象,通过对38个样地190份猪毛蒿同化枝的δ~(13)C进行测定,分析猪毛蒿同化枝稳定碳同位素组成的变化特征及其与环境(经度、纬度、海拔和土壤体积含水率)、生境(土壤类型、地形类型、放牧干扰和群落类型)之间的关系.结果表明,猪毛蒿同化枝δ~(13)C值为-25.10‰～-29.76‰,平均值为-27.79‰,表明猪毛蒿属于C3光合途径的植物;猪毛蒿同化枝的δ~(13)C值存在空间差异.经纬度、海拔以及土壤水分对猪毛蒿同化枝δ~(13)C值的影响不明显(P0.05).猪毛蒿同化枝δ~(13)C值在不同生境条件下存在差异:灰钙土生境下高于风沙土及风化基岩残积土;坡上的高于平地、坡中及坡底;放牧干扰低于未放牧条件(P0.05);有柠条的生境高于无柠条生境.     

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.     

贵州独山地区上二叠统合山组C、O同位素特征、沉积环境分析

合山组的沉积环境在不同地区存在较大差异,前人未有关于独山地区上二叠统合山组沉积环境及C、O同位素的报道。为了查明贵州独山地区合山组沉积环境及C、O同位素特征,在分析合山组沉积组合和沉积相的基础上,进一步分析了合山组26件碳酸盐岩样品的C、O稳定同位素特征,以及沉积环境演化过程。结果表明,贵州独山地区合山组主要发育了局限台地、开阔台地、台地边缘浅滩和台盆4种沉积环境;δ~(13)C(PDB)值变化在-1.1‰~5.0‰之间,平均值为3.1‰,δ~(18)O(PDB)值变化在-8.8‰~-2.1‰之间,平均值为-5.6‰;δ~(13)C值与海平面的变化呈正相关,δ~(18)O值主要受海平面变化影响,与之呈负相关;研究区古盐度Z值主要介于120.3~132.4之间;根据δ18O计算出的古温度在13.7℃~47℃,平均温度为30.2℃,代表了热带气候。在晚二叠世,独山地区合山组早期沉积环境是由局限台地、开阔台地、台地边缘浅滩迅速变为深水台盆沉积,之后海水变浅,中期经历了由局限台地迅速变为台盆沉积的演化过程,晚期为局限台地环境沉积。     

米仓山-汉南隆起牛蹄塘组页岩稳定碳同位素组成及其意义

利用牛蹄塘组暗色泥页岩样品进行有机碳同位素(δ~(13)C_(org))、无机碳同位素(δ~(13)C_(carb))、氧同位素(δ~(18)O)、总有机碳(TOC)、微量元素测定,分析米仓山-汉南隆起区早寒武世古海洋环境及其与页岩有机质生产的关系。基于原始海洋巨大溶解有机碳库(DOC)和海洋分层理论,结合不同古海洋微生物种属碳分馏特征,描述米仓山-汉南隆起区早寒武世古海洋环境和有机质生产模式。结果表明:研究区牛蹄塘组页岩中获取的碳氧同位素具有良好的原始性,对研究区古海洋环境具有良好的指示意义;δ~(13)C_(org)明显富集轻碳同位素(~(12)C)显示强烈的负异常,分布在-34.032‰～-29.537‰,属于L型无定形有机质,且更富集轻碳同位素;δ~(13)C_(carb)明显富集重碳同位素(~(13)C),分布在-1.21‰～3.64‰;氧同位素δ~(18)O分布在-8.94‰～-3.5‰;研究区南北部碳氧同位素空间分布具有差异性,与南部西河乡剖面相比,北部宁强铁锁关和两河村剖面的碳同位素具较高的δ~(13)C_(org),偏正的δ~(13)C_(carb)和高的δ~(13)C_(carb-org),且δ~(13)C_(carb)与δ~(13)C_(org)呈明显的解耦关系而与δ~(13)C_(carb-org)线性相关;牛蹄塘组页岩碳氧同位素组成取决于海侵过程中藻类、化能自养、甲烷细菌、甲烷氧化菌等特殊的古海洋微生物种属分布或活动强度与上升洋流、海洋分层的有机结合。     

新疆乌鲁木齐河上游植物叶片δ13C空间分异的环境分析

为了解环境因子(降水,温度,相对湿度等)对高山植物碳分馏特征的影响,测定了新疆东天山乌鲁木齐河源区的157种高山草本种子植物的稳定碳同位素(δ 13 C)值,分析了其空间分布特征以及环境因子之间的关系.在所调查的范围内δ 13 C平均值随海拔的升高而升高,平均每千米升高1.5‰;与低海拔地区(2130m)比较,各高海拔位点的平均δ 13 C值均分别存在显著性差异(P<0.05).个体最大值为位于3850m处高山砾石带的厚叶美花草(Cullianthemum alatavicum)(-22.87‰),最小值为位于3200m处高山草原带的粉报春(Primula farinosa)(-32.89‰);各采样点δ 13 C值与环境因子关系的分析表明,高山草本种子植物叶片的 13 C含量与生长期降水量、生长期平均温度和生长期总积温呈极显著相关(P<0.01),与生长期相对空气湿度和年总降水量无显著相关性.     

甘肃中部蛇苔(Conocephalum conicum (L.) Dum)表皮特征与稳定碳同位素组成沿海拔的变化

为了解苔藓植物对环境变化的反应,采集了甘肃中部地区不同海拔的蛇苔植物( Conocephalum conicum(L.)Dum),分析了它的叶状体稳定碳同位素组成(δ13C值)和叶状体表皮特征.结果表明:蛇苔植物δ13C值的范围为-32.399‰～-29.497‰,随着海拔的升高而变大;叶状体表皮细胞面积和空气孔面积均随着海拔的升高而减小.相关分析表明:叶状体δ13C、表皮细胞面积和密度、空气孔面积与海拔的相关性都达到了显著水平(P＜0.05).     

伊陕斜坡东南部延长组页岩气地球化学特征分析

鄂尔多斯盆地陆相页岩气勘探潜力巨大,但对于陆相页岩气成因类型的研究相对滞后,限制了对页岩气的进一步勘探和开发。通过综合化学组分分析和碳、氢同位素分析的手段对伊陕斜坡东南部延长组页岩气和原油伴生气的地球化学特征及成因进行研究。研究结果表明延长组页岩气(生产气和真空解吸气)和原油伴生气都以烷烃类气体为主,其中甲烷含量都小于95%,非烃气体含量比较低。页岩解吸气中,非烃气体比例相对较高,且氧气含量异常高,这与解吸装置密封性不好或者装置本身残留空气清除不彻底有关。页岩气和原油伴生气的甲烷含量低、干燥系数(C_1/C_(1~5))主要集中在0.6~0.9之间、C_2/C_3都小于3,δ~(13)C_1值分布于-52.0‰~-44.9‰之间、δ~(13)C_2值都小于-29‰,δ~(13)C_3值都小于-25.5‰和δD_1都小于-150‰,指示研究区页岩气和原油伴生气以陆相环境热成因的热解湿气(油型气)为主。页岩气和原油伴生气样品有相对高的正庚烷含量和正构烷烃(nC_(5-7))含量,δ~(13)C_2值分布于-41.1‰~-31.1‰之间,说明延长组页岩气与原油伴生气都属于偏腐泥型天然气。此外,延长组页岩气和原油伴生气碳同位素系列基本都属正碳同位素系列,且δ~(13)C_1与δ~(13)C_2值,δ~(13)C_2值与δ~(13)C_3值有较好的正相关关系,这也表明页岩气和原油伴生气具有相同或相似的母质来源。     

干旱半干旱区几种典型灌木半灌木茎叶水分传导系统的结构特征

植物茎干叶片的水力结构特征决定了植物的生态适应能力.本研究在干旱半干旱地区不同的地点采取了几种典型的灌木半灌木植物小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、荆条、沙棘、油蒿为研究对象,探究不同环境中灌木半灌木茎叶水分传导系统的水力结构特征,分析环境差异对这几种典型灌木水力结构特征的影响.结果表明:荆条具有最大的导管直径,沙棘的导管密度最大,几种灌木半灌植物85%以上的导管都为小导管.半灌木油蒿的叶片最厚,中间锦鸡儿的叶脉密度最大,柠条锦鸡儿具有最大的比叶重(LMA)(面积质量).导管密度与导水率呈显著正相关关系(R~2=0.69,P0.05).叶脉密度与比叶重显著正相关(P0.05),说明叶脉密度越高就需要更多的物质成本来构建叶脉.叶脉密度的增加提供了而更多的水分运输路径.年均降雨量与叶片厚度、比叶重、叶脉密度呈显著负相关关系(P0.05).年平均温度与叶脉密度呈显著正相关关系(P0.05),与叶片厚度、比叶重呈不显著的负相关关系(P0.05),说明环境因子的差异是造成植物水力结构差异的主要原因,揭示了灌木半灌木水力结构对不同环境的适应性策略.     

喀斯特石漠化过程的植物叶片δ13C值变化及其环境分析

测定了贵州高原喀斯特小流域内不同等级石漠化样地几种乡土种叶片稳定碳同位素组成的变化及主要环境因子的变化,旨在从小流域尺度上探讨喀斯特石漠化过程中植物δ13C值的变化及影响植物δ13C值变化的主要环境因子.结果表明:石漠化过程中,生境逐渐由低光、高水分环境向高光、低水分环境转变;植物群落δ13C值随石漠化的发展显著增加,即群落的水分利用效率随着石漠化发展显著提高;植物种也基本呈现出随着石漠化进行其δ13C值趋正的趋势,说明随着水分可利用性的降低,植物的水分利用效率提高;所研究的植物的δ13C值的种内差异不同,反应了喀斯特石漠化区不同植物的水分利用对环境变化的不同响应;轻度石漠化坡面上坡和中坡植物δ13C值存在显著差异,而上坡和下坡、中坡和下坡问植物δ13C值不存在显著差异,中度石漠化坡面不同坡位间植物δ13C值均不存在显著差异,这正是喀斯特地区特殊的二元结构水文系统以及其复杂多变的地形地貌的体现;通过对各种石漠化样地植物的δ13C值与环境因子的相关分析得出,水分和光照是影响该区植物δ13C值变化的主控因子.     

喀斯特石漠化过程的植物叶片δ^13C值变化及其环境分析

测定了贵州高原喀斯特小流域内不同等级石漠化样地几种乡土种叶片稳定碳同位素组成的变化及主要环境因子的变化,旨在从小流域尺度上探讨喀斯特石漠化过程中植物δ^13C值的变化及影响植物δ^13C值变化的主要环境因子．结果表明：石漠化过程中,生境逐渐由低光、高水分环境向高光、低水分环境转变;植物群落δ^13C值随石漠化的发展显著增加,即群落的水分利用效率随着石漠化发展显著提高;植物种也基本呈现出随着石漠化进行其δ^13C值趋正的趋势,说明随着水分可利用性的降低,植物的水分利用效率提高;所研究的植物的δ^13C值的种内差异不同,反应了喀斯特石漠化区不同植物的水分利用对环境变化的不同响应;轻度石漠化坡面上坡和中坡植物δ^13C值存在显著差异,而上坡和下坡、中坡和下坡间植物δ^13C值不存在显著差异,中度石漠化坡面不同坡位间植物δ^13C值均不存在显著差异,这正是喀斯特地区特殊的二元结构水文系统以及其复杂多变的地形地貌的体现;通过对各种石漠化样地植物的δ^13C值与环境因子的相关分析得出,水分和光照是影响该区植物δ^13C值变化的主控因子．     

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...     

东江下游大气降水氢氧同位素特征及水汽来源

大气降水是水循环系统的主要输入源,其氢、氧稳定同位素组成(δD、δ~(18)O)受区域气象、地理等因素变化影响较大,可以对环境变化做出快速、及时的响应,是研究全球和局地水循环特征的重要技术手段。东江流域地处我国珠江三角洲,季风环流通过影响水汽输送场的分布控制降水的时空分配。为研究区域降水成因及机理,本文采集并测定东江流域下游地区2017年逐日降水样品中δD、δ~(18)O,以月为研究时间尺度,分析其与气温、降水量之间的关系;利用HYSPLIT后向轨迹模式追踪降水气团的传输路径,进一步探讨区域降水的水汽来源及输送状况。结果表明,研究期间降水样品中δD的变化范围为-105.10‰～+9.98‰,雨量加权平均值为-57.88‰;δ~(18)O的变化范围为-14.80‰～-0.55‰,雨量加权平均值为-8.61‰,局地大气降水线为δD=8.60δ~(18)O+16.15(R~2=0.99)。月尺度下δ~(18)O最高值出现在1月份,为-3.47‰,最低值出现在8月份,为-10.17‰。δ~(18)O与气温、降水量均呈显著负相关关系,表现"反温度效应"和"降水量效应"。太平洋水汽带来的降水δ~(18)O、δD偏高,印度洋水汽带来的降水δ~(18)O、δD偏低,而南海降水气团中δ~(18)O、δD则随季节的不同而改变,表现为夏、秋两季明显较春季贫化,存在明显"降水同位素环流效应"。     

应用同位素研究施秉下洞和木老唐洞的营养级

稳定δ~(13)C和δ~(15)N是研究生态系统中物质循环与能量流动的有效技术。δ~(13)C值常用来分析消费者食物来源,δ~(15)N值常用来确定生物在食物网中的营养位置。本文利用稳定δ~(13)C和δ~(15)N对贵州省施秉下洞和木老唐洞进行营养级关系的研究,结果表明:施秉下洞和木老唐洞动物类群对δ~(13)C和δ~(15)N的富集都较明显,两洞对δ~(13)C富集跨度分别为4.911 4‰和6.292 8‰,对δ~(15)N的富集跨度分别为6.687 0‰和5.056 0‰;但从总体来看,两生态系统中对δ~(13)C的富集程度不稳定,而对δ~(15)N的富集程度较稳定,故通过利用δ~(15)N值来评价营养级层次,得出两洞对δ~(15)N的富集因子分别为2.808 0和2.420 0,其营养级层次均为三级:土壤有机质作为第一营养级,另外以土壤有机质为食的马陆类群和螺类、裸灶螽等处于第二营养级,蜘蛛类群、红点齿蟾和蝙蝠类群等处于第三营养级。     

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.     

鄂尔多斯盆地东南部马家沟组碳酸盐岩碳氧同位素特征及意义

对鄂尔多斯盆地东南部马家沟组白云岩和灰岩的碳氧同位素进行测定。结果显示,样品的碳氧同位素值分布较为离散,二者的相关性仅为0.18,氧同位素平均值为-8.34‰;对锰、锶元素含量进行测定,计算ω(Mn)/ω(Sr)平均值为1.4,表明采集样品大部分受后期成岩蚀变影响小,可较好地代表原始地层的沉积特征。马五段、马六段样品的碳氧同位素值变化差异明显:马五段白云岩δ13C在-1.33‰~1.01‰(PDB),δ18O值在-9.58‰~-6.46‰(PDB),为中低负值;马六段灰岩δ13C在-6.75‰~0.92‰(PDB),δ18O值在-11.36‰~-7.33‰(PDB),马六段的碳氧同位素值较马五段离散,且发生了明显的负漂移。Z值与碳同位素值具有较高的相关性,而与氧同位素值相关性低,仅作为该区古盐度变化的相对参考值。碳氧同位素值与Z值所反映的环境信息表明,鄂尔多斯盆地东南部马家沟组马五期为海退期,海水循环性差,气候干旱炎热,处于蒸发环境,海水盐度较高。马六期形成的灰岩由于长期裸露地表,受到大气淡水淋滤作用的影响,角砾泥晶灰岩发育,其碳氧同位素值较低。     

内蒙古草地植被δ~(13)C空间格局及其对气候因子的响应

为了探明内蒙古草地植物叶片δ13C的空间格局及其对气候因子的响应,于植物生长最旺盛的8月,在内蒙古共采集来自47个样地的126个C3植物样品,利用GPS记录每个样地的地理参数,并从全国陆地生态信息气象栅格数据库中提取每个样地的气象信息,在实验室利用同位素质谱仪测定叶片13C/12C.研究发现,C3植物叶片δ13C随海拔升高而增大,随经纬度的增加而减小;降水和大气压强与叶片δ13C显著负相关,它们共同决定了叶片δ13C的空间格局,其中水分是主导因素;温度对叶片δ13C没有显著影响.     

煤层气地球化学研究现状与发展趋势

概述了煤层气作为新资源的研究及开发状况,全面评述了煤层气地球化学研究的现状:其组分以CH4为主,δ13C1值约为-80‰--10‰,有限的δD1值数据为-333‰--117‰,CO2的δ13C值为-29.4‰- 18.6‰,其他组分的同位素则极少研究;煤层气目前仅主要识别出热成因气和次生生物气两种类型,还有其他划分标准;与常规天然气相比,煤层气CH4和CO2的δ13C值的分布范围很宽,尤其存在特高值.目前煤层气地球化学存在并需解决的主要问题为:甲烷碳、氢同位素组成变化的机理、影响因素及其应用;δ13C1值与Ro值的关系;煤层气成因类型的系统划分方案和指标以及煤层气地球化学在煤层气选区评价中的应用等.     

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。