南海北部神狐海域现代沉积物正构脂肪酸来源:加权平均碳同位素的建立与应用

对南海北部神狐海域表层沉积物中脂肪酸组分进行了分析,检测到的总正构脂肪酸含量为1.80~10.16μg/g(μg脂肪酸/g干沉积物),碳数分布为C12—C32,呈偶奇优势分布,以C16和C18为主峰碳。将90cm以上层位样品进行归一化,建立加权平均碳同位素讨论正构脂肪酸来源,结果表明,短链脂肪酸(n-C14~18)具有较正的碳同位素组成(加权平均为-26.7‰^-28.2‰),反映了化学自养细菌来源;大部分长链脂肪酸(n-C21~23,nC25,n-C29~32)具有偏负的碳同位素组成(加权平均为-29.6‰^-34.1‰),反映了陆源C3高等植物来源;而另外的长链脂肪酸(n-C24&n-C26~28)和n-C19~20中链脂肪酸(加权平均碳同位素为-26.1‰^-29.3‰)则可能反映了混合来源输入。沉积物75~80cm层位陆源输入和海洋输入含量达到最低,可能和Younger Dryas冷期旋回事件有关。     

~(13)C/~(12)C比值在海洋生态系统营养关系研究中的应用──海洋植物的同位素组成及其影响因素的初步探讨

于1993年2月-1995年5月,采用生物显微镜鉴定并计数和高温氧化的方法,对崂山湾海洋植物的种类组成及其有机碳同位素组成的季节性变化作了5个季度月的研究。结果表明,该区同采浮游植物全年以硅藻为主,甲藻在夏季也可成为优势种之一。浮游植物的碳同位素组成在夏季较重,冬季和春季较轻,并与海水温度有弱的正相关性。浮游植物δ13C值的变化范围为-259ｘ10-3—-19.2ｘ10-3,全年平均值为（-23.2±2.4）ｘ10-3。该生态系统的另一碳源为底栖藻类,其δ13C平均值为（-18.5±2.4）ｘ10-3,明显区别于浮游植物。对除温度以外的其它影响海洋植物同位素组成的因素,诸如植物种类组成、海水中溶解无机碳δ13C值、CO2供应速率以及CO2固定过程中不同验化酶的同位素分馏作用等也作了初步探讨。     

植物生长过程中碳同位素分馏对气候的响应

探讨C4植物的碳同位素组成对气候的响应是碳同位素示踪研究的重要任务。观察了典型的C4植物玉米生长过程的碳同位素效应，结果表明，玉米在其生长季节里碳同位素组成有明显的变化。不同部位的叶片碳同位素组成变化不一样，顶部叶片变化较大，下部叶片变化则相对较小。这种变化受温度、水分和光照强度等多种气候要素的影响。同一株玉米，其顶部的叶片δ^13C值比下部叶片要偏正，而且随着玉米的不断生长，这一现象更加明显，温度和光照强度则是引起这一现象的主要气候因子。     

黄河三角洲湿地土壤、植物碳氮稳定同位素的组成特征

对黄河三角洲湿地表层土壤和植被进行了碳氮同位素调查,发现本区植物的碳氮同位素值域变化幅度较大,生态系统以喜湿的C3植被类型为主,也生长C4植物.植物的碳、氮同位素之间不存在相关关系.表层土壤中碳氮同位素组成存在着弱负相关关系,反映本区表层土壤中有机质有多种来源.土壤Corg/N比值差异很大,大部分地区土壤Corg/N比...     

C3植物碳同位素在旱季和雨季中的变化

通过对C3植物在旱季和雨季的碳同位素测定，在尽可能将其它因素影响分离开的自然环境下，主要研究了降水因素对植物碳同位素组成的影响。结果显示，C3植物在旱季的δ^13C组成较雨季明显偏重，同时发现，不同植物种的δ^13C组成在旱季与雨季中的变化程度不一样，说明不同植物种对水分变化的响应程度有差别。     

亚马孙河及其河口区中颗粒有机碳的来源和运移

本文将碳同位素比值用于研究亚马孙河及其主要支流中颗粒有机碳(POC)的来源,同时也探讨了河流POC向海洋环境的输送,在亚马孙河上游POC的碳同位索值δ13C(-24.5——28.0‰)较之在其中下游的相应值(-27.9——30.1‰)要重一些一般来说,其支流POC的同位素组成要比在亚马孙河主航道中测得的值要轻一些由碳同位素数据证明,亚马孙河主航道中POC的主要来源是陆地物质,而不是河生生物,在亚马孙河口区和淡水舌中观测到POC的同位素组成有很大的变化范围(-17.5——28.4‰),这被认为是河流的POC与海洋的POC在该区域中混合作用的结果.由同位素数据可计算出河流有机碎屑沿平行于河流航道方向向海可搬运至距河口290km处,而沿亚马孙河淡水舌方向在河口西北方向1100km处仍可看到河流POC的稳定同位素信号.     

珠江口盆地Site4B柱状沉积物中脂肪醇分子化合物分布及其来源分析

本研究采用色谱质谱(GC-MS)和色谱-同位素质谱(GC-IRMS)方法,对珠江口盆地Site4B沉积物中脂肪醇分子化合物分布以及单体碳同位素组成进行了研究。结果表明:长链脂肪醇碳优势指数(CPIC26—34:9.41—24.56)、平均碳链长度(ACLC26—34:28.85—29.99)以及n C26—n C30脂肪醇平均碳同位素组成(?29.13‰±0.87‰、?32.98‰±1.28‰和?32.73‰±1.61‰)均揭示了n C26—n C34脂肪醇属于陆源高等植物来源,n C16—n C20和n C24脂肪醇较正的碳同位素组成反映了化合物的海洋细菌来源,而n C22脂肪醇偏负的碳同位素特征(平均?33.26‰±1.51‰)反映了化学自养细菌来源。Site4B沉积物中的陆源输入主要来自南海周边河流,从12.7ka BP至今的沉积时期(0—80cm,文中深度均为埋深)和末次冰盛期(102—120cm),其陆源输入主要来自台湾岛河流,而在19.3—12.7ka BP沉积时期(80—102cm)和更新世沉积时期(120—300cm),台湾岛、吕宋岛和珠江口河流的陆源贡献普遍较低。Site4B沉积物中的海洋生产力主要来自海洋微生物输入的贡献,并主要受到海水温差影响;其中在35—150cm层位,海洋输入和南海暖流的强弱带来的海水温度的高低有关,而在150—300cm层位,则主要和冰期-间冰期的冷暖气候带来的海水温差有关。     

13C/12C比值在海洋生态系统营养关系研究中的应用──海洋植物的同位素组成及其影响因素的初步探讨

于１９９３年２月－１９９５年５月,采用生物显微镜鉴定并计数和高温氧化的方法,对崂山湾海洋植物的种类组成及其有机碳同位素组成的季节性变化作了５个季度月的研究。结果表明,该区网采浮游植物全年以硅藻为主,甲藻在夏季也可成为优势种之一,浮游植物的碳同位素组成在夏季较重,冬季和春季较轻,并与海水温度有弱的正相关性。     

近百年来楚科奇海域沉积环境变化的有机碳、氮记录

对"中国第五次北极科考"和"中国第六次北极科考"采集的楚科奇海陆架、海台及海盆区的5个多管样品进行210 Pb、粒度、有机碳(OC)和总氮(TN)含量及有机碳同位素(δ13 C)、总氮同位素组成(δ15 N)分析,初步获得5个多管样品近百年来的沉积速率,陆架区沉积速率为0.19~0.41cm/a,海台和海盆区沉积速率为0.03~0.04cm/a;近百年来陆架有机碳、总氮含量分别为1.21%~1.62%、0.17%~0.21%,有机碳、总氮同位素组成分别为-22.30‰~-22.25‰PDB、7.24‰~8.12‰;海台与海盆区有机碳、总氮含量分别为0.80%~1.26%、0.13%~0.16%,有机碳、总氮同位素组成分别为-22.52‰~-22.07‰PDB、7.38‰~7.81‰。陆架与海台和海盆相比,具有沉积速率高、沉积物颗粒粗、有机碳和总氮含量高的特点。近百年来楚科奇海域陆架、海台和海盆区有机碳以海洋生源输入为主,反映了北极气候变暖,水体初级生产力增加。     

长江口表层沉积物中有机碳的来源、分布与成岩状态

在长江口及其邻近海域采集了表层沉积物样品,分析了粒级组成、有机碳(OC)含量及其稳定同位素丰度(δ13 C)、木质素和沉积色素含量和相关指标,并结合基于蒙特卡洛模拟的三端元混合模型,讨论了此区域沉积有机碳的来源、分布和成岩状态。结果表明,长江口表层沉积物中OC含量为0.21%~0.63%,长江口泥质区和浙闽沿岸OC含量较高,而河口外陆架上含量较低;δ13C为-23.1‰~-20.9‰,显示沉积有机碳是海洋和陆地来源的混合。木质素含量(Λ8)为0.16~1.41mg/100mg OC,其组成特点显示了木质素的草本和木本被子植物的混合来源。沉积色素以叶绿素的降解产物为主,主要分布在河口外陆架上;类胡萝卜素中以岩藻黄素为主,表明硅藻是此区域浮游植物的优势类群。以δ13 C和Λ8为来源指标的端元混合模型显示长江口沉积有机碳主要来自海洋浮游植物,其贡献为54.3%~88.1%(平均70.2%),从河口向陆架逐渐升高,其次是土壤(9.3%~32.1%,平均22.3%)和C3维管植物(2.7%~13.6%,平均7.5%),两者贡献均在长江口和浙闽沿岸附近较高。沉积物粒级组成、OC含量、δ13C丰度和生物标志物含量之间显著的相关性和分布一致性表明水动力分选过程在决定陆源OC(包括土壤和C3维管植物OC)在河口外的输运和分布中发挥了重要作用。富含木质素的新鲜植物碎屑主要与粗颗粒物相联系,并主要沉积在河口附近,而贫木质素的土壤有机碳则主要赋存在细颗粒物上,可输运到离河口较远的位置。木质素降解参数,如酸醛比、3,5-Bd/V和P/(S+V)在长江口外陆架上的砂质区域相对较高,显示此区域陆源有机碳降解程度较高,而叶绿素降解产物的比例在长江口泥质区较高,则可能与泥质沉积物中较强的有机碳再矿化作用有关。     

秋茄和榕树叶片中正构烷烃分布和单体化合物δ13C值及其光合作用

对深圳福田、阳江、海南新竹红树林秋茄Kandelia candel及海口榕树Ficusm icrocarpa叶中类脂物进行萃取,分离出正构烷烃,通过气相色谱(GC)及色谱-质谱(GC MS)分析,测出了正构烷烃的碳数分布和相对含量.气相色谱-稳定同位素比质谱仪(GC-IRMS)测定了正构烷烃单体化合物的稳定同位素组成δ13C.秋茄叶和榕树叶正构烷烃的碳数分布均为C17C33,主要集中在C23-C31(＞90%).化合物含量最高为C27的有深圳福田秋茄、海南新竹秋茄、海口榕树,而阳江秋茄为C25.单体化合物的稳定同位素δ13C深圳福田秋茄为-31.42‰-34.48‰,阳江秋茄为-31.69‰-33.62‰,海南新竹秋茄为-30.30‰-33.04‰,海口榕树为-29.92‰33.56‰;平均值分别为-32.95‰、32.67‰、31.67‰、-31.74‰.结果表明,秋茄和陆地植物榕树的光合作用都是通过C3途径,是典型C3植物.     

2.5Ma以来黄土稳定同位素记录的植被及夏季风变化

洛川剖面2.5Ma以来有机碳同位素组成显示δ13 C值的变化范围为-18.7%～-23.5‰;剖面有机碳同位素变化可分为3个阶段,均与磁化率曲线对应且呈现一致的冰期-间冰期波动。表明研究区第四纪以来主要为C3植物为主的C3、C4混合草原植被类型;黄土序列有机碳同位素δ13 C值对应磁化率曲线在冰期—间冰期尺度上较好地记录了夏季风强度变化;与段家坡和渭南剖面有机碳结果对比显示,2.5Ma以来3个剖面在构造尺度上均出现了两次明显的转变。     

塔里木盆地古城地区下奥陶统碳酸盐岩碳氧同位素特征

下奥陶统碳酸盐岩储层是塔里木盆地古城地区的主要产气层。为了探讨研究区下奥陶统碳酸盐岩碳同位素变化的原因,对取自塔中地区古城7、古城8、古城9和古城12等4口井的51块碳酸盐岩样品进行了分析,结果显示,δ13 C值为-2.26‰~1.55‰,δ18 O值为-10.57‰~-4.69‰,Mn/Sr也小于2~3的范围。结果表明,研究区碳酸盐岩样品基本保持了碳氧同位素的原始组成。δ13 C值与海平面变化存在正相关关系,证明研究区早奥陶世晚期存在一海退期。     

法国南部早第三纪成壤层序稳定碳同位素地层学:陆地—海洋相关关系依据

全新世成壤碳酸盐结核和古土壤稳定碳同位素成分可以用于推测古大气ＣＯ２含量,重建古环境条件及使陆相沉积物与海相层序发生关系。由于大洋和大气碳交换的时限较短,因此,土壤碳酸盐中的碳同位素成分保留了大洋ＣＯ２储体的同期变化。然而,时间跨度较大,并且能够提供海相和陆相层序相关关系信息的详细的陆地碳同位素地层资料很少。在对法国南部下第三系陆相层序进行分析时,稳定同位素地层分析方法尤其适用于生物地层资料稀少的地层相关关系分析。这一时期尤其引人注目是因为海洋范围碳同位素记录明显变化,并且含有许多重要的哺乳动物演化事…     

末次盛冰期以来南海北部神狐海域沉积有机质的组成特征及其古气候/环境意义

通过对两根沉积柱GHE27L和GHE24L的总有机碳（TOC）、总氮（TN）、C/N比值及稳定碳同位素（δ13C_org）的分析,本文探讨了21.1 ka BP以来南海北部陆坡神狐海域沉积有机质的组成特征及可能的古气候/环境信息。沉积柱GHE27L的TOC含量、TN含量、C/N比值及δ13C_org值分别为0.53%~1.81%,0.07%~0.18%,8.2~16.0和-23.6‰~-20.3‰。沉积柱GHE24L各参数则分布为0.45%~1.65%,0.09%~0.24%,5.3~12.2和-22.6‰~-20.4‰。沉积柱总体有机质的剖面变化显示,末次盛冰期以来南海北部沉积有机质具有海洋和陆地混合来源,但以海洋有机质来源为主。冰期陆源有机质对总有机质的相对贡献比全新世高。末次盛冰期南海北部气候相对干旱,C₄植被发育。全新世夏季风增强、降雨增多。自2.0 ka BP以来,人类活动对南海北部海洋初级生产力产生一定的影响。     

末次冰期南海南部暴露的巽他陆架是大气碳汇?

在约10万年的冰期-间冰期旋回中,大气CO_2浓度与温度存在几乎同步的周期性变化:间冰期的CO_2浓度约为280×10~(-6),冰期逐渐下降,至盛冰期达到最低(约180×10~(-6)),冰消期又快速回升。关于冰期大气CO_2的去向,前人的许多研究表明,冰期的海洋是个巨大的碳汇,而陆地碳储量在冰期是下降的。从海洋和陆地碳库整体的变化来看,似乎冰期大气CO_2浓度的下降完全可以用海洋碳库的增加来解释,甚至陆地碳库还是大气的源。但通过分析各种地质证据与数值模拟结果,发现末次冰期南海南部暴露的巽他陆架上分布着广阔的热带森林,这意味着,末次冰期暴露的巽他陆架可能具有较强的储碳能力,与冰期陆地的碳源角色相反。因此,为更准确了解碳循环与气候变化,未来的研究需要对陆地碳库进行有效细分,定量描述各区域在碳循环中的角色。     

深海现代沉积有机质碳同位素组成变化的古气候证据

分析了南沙海洋深海连续沉积岩心剖面中有机碳同位素,研究了只有机质碳同位素组成变化因素及其与古气候旋回的关系,各种有机地球化学指标综合判识表明,该岩心剖面沉积有机质碳同位素组成变化未受有机质性质和成岩作用的影响,主要与古气候变迁关系密切。其ε＾１３Ｃ低值段对应于晚第四纪末次冰期,高值段对应于末次间冰期。     

碳同位素质谱法探讨现代海洋有机沉积物来源

本文用NUCLIDE RMS 6-60质谱仪测定了长江口及邻近海区(北纬30°06′至31°15′,东经122°30′至124°30′)表层沉积物中有机碳稳定同位素组成(δ~(13)C为-23.6×10~(-3)—-21.3×10~(-3))、有机碳含量(0.4—0.1％),溶剂可提取有机物浓度及有机C/N比值。结果表明,从有机地球化学角度解释并证实了其他地学家在该区域的研完成果,即东海陆架泥质沉积物主要由陆源悬浮物和海洋浮游生物体混合组成,长江入海物质随着远离长江口而递减,大部分陆源悬浮物向东南运移,并沉积在东经123°以西的长江口区。     

孢粉稳定碳同位素研究进展

由于植物的光合作用途径不同,C3和C4植物的δ13C值有明显不同的分布范围,这可以用来研究环境的变化。花粉的碳同位素分析结果显示其δ13C值与植物的δ13C值变化规律一致,也能很好地反映植物的光合作用途径,进而间接反映其所处的气候环境条件。相比于植物体,化石花粉颗粒组成成分较单一,而其生成时间短,因而其碳同位素或许能较好地反映植物开花期时的环境条件,如雨水、大气CO2等的性质,为更精确的环境重建提供可能。初步的研究结果也显示花粉的δ13C值与开花期的温度存在线性关系。高精度结果的取得依赖于实验技术和仪器设备的改进,研究表明传统孢粉的醋酸酐处理过程中存在碳同位素污染,采用浓H2SO4浸泡可达到相同的去除纤维素的目的而避免污染。另外,通过对质谱仪的改进——装配旋转镍丝等进样系统(SWiM-IRMS),使实验所需的测试量大大减少,对单粒花粉进行测定也已经成为可能,但实验的精度还待进一步提高。     

宜昌庙河钙结岩记录的古环境变化

对位于三峡地区黄陵背斜核部的宜昌庙河钙结岩体进行了沉积学、岩石学分析,识别出土壤钙结岩和地下水钙结岩。对土壤钙结岩进行了胶结物的分离、ESR年龄测试和碳氧稳定同位素分析,结果表明,庙河土壤钙结岩中方解石胶结物的δ13 C值相对围岩而言明显偏负,多数样品δ18 O值则呈不同程度偏正的趋势。土壤钙结岩主要形成于冰期,计算表明它们形成时期的古气温多为8~12℃,年均降雨量多为760~770mm,C4植物占约84%的绝对优势。由于钙结岩的形成过程涉及到诸多影响碳酸盐化学过程和相应土壤碳酸盐稳定同位素组成的因素,得出的认识可能存在一定程度的不确定性。