从树轮б~(13)C序列中提取大气б~(13)C信息的可行性研究

工业革命以来化石燃料的大量使用和森林的过度砍伐,引起大气CO2浓度大幅度增加,但同时由于"Suess"效应,大气δ13C值却在不断下降。研究大气δ13C值的变化历史,不仅有助于预测其今后的趋向,而且可以用来了解碳循环的自然变率和校正全球碳预算模型。由于直接的仪器测量从1978年才开始,因此便产生了各种各样的替代方法。利用树轮δ13C值重建古大气δ13C值的变化就是其中的一种,但树轮δ13C值容易受到外界环境因子的影响,从树轮δ13C值中得到的大气δ13C值存在很大的差异。本文分析了树木生长季(5—9月)温度和降水对树轮δ13C值序列变化趋势的影响。结果表明,温度和降水对树轮δ13C序列的趋势变化没有明显的影响,树轮δ13C值近几十年来下降的趋势主要反映的是大气CO2浓度的增加引起的"Suess"效应。但自然灾害的发生和树轮δ13C值的边材效应可以改变这种结果,如新疆昭苏树轮δ13C值和年轮宽度分别在1969年和1967年突然升高以及青海祁连树轮δ13C值在1990年后上升。     

马先蒿属(Pedicularis L.)植物稳定碳同位素组成与环境因子之间的关系

分析了马先蒿属 (PedicularisL .)植物叶片稳定碳同位素组成 (δ13C值 )特征以及δ13C值与环境因子之间的关系 .结果表明 ,所有样品的δ13C值属于C3植物的范围 ,最大值是碎米蕨叶马先蒿 (Pedic ularischeilanthifoilia) ,- 2 2 .4‰ ,最小值属于黄花鸭首马先蒿 (Pedicularisanasvar .xanthantha) ,- 31.5‰ ,平均值为 - 2 7.1‰ .相关分析表明 ,马先蒿植物叶片的δ13C值与年降水量和湿润度的相关性没有达到显著水平 (P >0 0 5 ) ,与年平均温度和≥ 10℃的总积温呈显著负相关 (P <0 0 5 ) .随着海拔的升高 ,δ13C值增大 (P <0 0 5 ) ,与经度的变化呈负相关 (P <0 0 5 ) ,而与纬度呈现弱的正相关 (P <0 0 5 )关系 .     

沙拐枣属（Calligonum L.）7种植物总DNA提取方法的改进及鉴定

 摸索沙拐枣属（Calligonum L.）七种植物沙拐枣（Calligonum mongolicum Turcz. ）、泡果沙拐枣（C. junceum (Fisch. et Mey.) Endl.）、无叶沙拐枣（C. aphyllum (Pall.) Gürke）、红果沙拐枣（C. rubicundum Bge.）、心形沙拐枣（C. cordatum E. Kor. ex N. Pavl.）、密刺沙拐枣(C. densum Borszcz.)、乔木状沙拐枣（C. arborescens Litv.）的总DNA提取方法并对DNA样品的纯度和浓度进行鉴定,对传统的CTAB法进行方法和材料的改进,开展与总DNA相关的PCR扩增和其他遗传学分析,并取得满意的结果。其结果对于沙拐枣属植物的有关研究提供了有效的实验手段。     

挪威山地冰川上雪和粒雪中δ18O的解释及对区域气候的指示意义

Variations of δ18O in the snow which accumulates at a Nordic temperate glacier during the win-ter are not entirely eliminated after a few months of ablation in the following summer. Survive of isotopicsignals closely relates to the re-freezing capacity of snow accumulated in winter when its temperature wasbelow 0 ℃. The melt-water re-freezing ice layers formed in winter hindered subsequent melt-water percolation in summer when snow temperature was at melting point and, therefore, varied isotopic record wasreserved between these ice layers. The isotopic record in snow pack can provide an estimate of the ap-proximate trend of the most recent winter season temperatures. The relationship between regional tem-perature changes and δ18O values in the snow pack is affected by many natural factors, but 1989-1990 (aglacier balance year) winter air temperatures were reflected in the snow which remained on the glacierAustre Okstindbreen at an altitude of 1 350 m in July 1990. There was larger amplitude of variations ofδ18O values in the 4. 1 m of snow above the 1989 summer surface, but variations in the underlying firnwere relatively small. Melt water percolation modifies the initial variations of δ18O values in the snowpack. At a site below the mean equilibrium line altitude on Austre Okstindbreen, increased isotopic bom-ogenization within a ten-day period in July accompanied an increase of the mean δ18O value. Although theisotopic record at a temperate glacier is likely to be influenced by more factors than is that at polar glac-iers, it can provide an estimate of the approximate trend of recent local temperature variations.     

青藏高原远源西风粉尘与黄土堆积

青藏高原海拔4800m处28种大气微量与稀土元素的分析表明,采集的大气气溶胶粒子主要由高原局地粉尘(70％)和远源高空西风粉尘(25％)组成。结合中国沙漠数据,应用矿物粉尘的主组成元素Al,Fe,Mg和Sc建立的粉尘源区示踪系统分辨出:黄土高原中部末次冰期旋回风成黄土来自非中国沙漠的远源西风粉尘远小于近源沙漠的贡献。     

中国源区粉尘的元素示踪

中国北方沙漠12个地点大气气溶胶粒子中10种粉尘元素的浓度-粒度分布显示,沙漠粉尘是黄土高原风成黄土的源物质,粉尘在间冰期气候条件下的传输受控于正常的大气搬运过程,冰期黄土的堆积过程中尘暴的影响明显增强。基于4种粉尘元素(Al,Fe,Mg,Sc)的组配特征,发现中国粉尘的主要源区-中国北方沙漠存在3个可统计分辨的区域,即西北部沙漠、北部沙漠高粉尘区和北部沙漠低粉尘区。应用化学平衡模式,建立了中国源区粉尘的元素示踪系统。     

阜康典型荒漠C3植物稳定碳同位素值的环境分析

通过对阜康典型荒漠C3植物稳定碳同位素值的分析。叶片炭同位素值在-23‰和-29‰之间变化,其中主要在-27‰附近波动。这与前人报道的世界上其他地区荒漠植物碳同位素值的变化非常一致。降水可以改变叶片碳同位素值的大小,降水越多,叶片碳同位素值越负,它们的变化幅度有物种的依赖性。叶片碳同位素值也受植物生长形式或期望寿命的影响,木本植物或寿命长的植物叶片碳同位素值要高。分析表明,利用该区土壤或陆相沉积中有机质碳同位素值可以判断气候的干湿变化：土壤或陆相沉积中有机质碳同位素值越高,气候则越干燥。     

不同生境下祁连圆柏叶片色素和稳定碳同位素组成的变化

测定了祁连山大火烧(相对干旱环境)和吐鲁沟(相对湿润环境)中祁连圆柏(Sabina przewal-skii)幼树和老树叶片5种色素含量以及稳定碳同位素组成和脯氨酸含量等指标.结果显示:在相对干旱的环境下,幼树和老树的叶黄素循环转换率(Z+A)/(V+A+Z)、类胡萝卜素含量、脯氨酸含量及稳定碳同位素值都较高,而PsⅡ光化学效率(Fv/Fm)及叶绿素含量都较低,且花青素和紫松果黄素含量也较低;在两种不同生境下,除Fv/Fm及叶绿素外,老树的其它指标都显著高于幼树.结果说明色素在干旱胁迫下起重要的光保护作用,其变化是祁连圆柏在长期与环境交互作用过程中形成的一种适应策略.     

不同海拔祁连园柏树轮和叶片δ13C值的变化

测定了不同海拔的祁连园柏(Sabina przewalskii)树轮和叶片δ13C值以及叶片光合色素、可溶性糖和氮含量.结果表明: 树轮δ13C值重于叶片δ13C值, 并且没有明显的海拔趋势; 叶片δ13C值与叶片光合色素含量明显负相关, 但与叶片氮含量和可溶性糖含量没有相关关系; 近50 a来树轮δ13C值越来越低, 尽管不同海拔的树轮δ13C值的下降程度存在差异.叶片和树轮δ13C值的变化可能主要受气孔运动的影响, 近50 a来树轮δ13C值的下降是由于人类活动造成的.     

祁连山疏勒河源区冻土退化对土壤微生物生物量碳氮的影响

对青藏高原东北缘祁连山西段疏勒河源区多年冻土区0~50 cm土壤微生物生物量碳氮分布特征及其影响因素进行分析。结果表明:稳定型和极不稳定型多年冻土区0~50 cm土壤中微生物量碳含量范围分别为0.015~0.620 g/kg和0.019~0.411 g/kg,微生物量氮含量范围分别为0.644~12.770 mg/kg和0.207~3.725 mg/kg;土壤微生物量总体呈现出稳定型显著高于极不稳定型多年冻土,表明多年冻土退化（多年冻土由稳定型退化为极不稳定型）对土壤微生物量积累有明显抑制作用。土壤微生物生物量碳占有机碳、微生物生物量氮占全氮的比值在稳定型多年冻土中显著高于极不稳定型,表明多年冻土退化对土壤微生物的矿化能力有明显抑制作用。土壤微生物量及其与土壤养分的比值有显著的剖面变化特征,随土壤深度增加而减小。土壤微生物量碳氮均与土壤温度显著负相关,与地下生物量显著正相关。稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与碳氮比正相关、与氧化还原电位负相关;不稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与pH正相关。土壤微生物量碳氮与土壤温度和pH在剖面变化上显著相关。逐步回归分析表明驱动微生物生物量碳氮在不同多年冻土类型和土层之间变化的因子是不同的。