中国西北C-3植物的碳同位素组成与年降雨量关系初探

 本文对不同年降雨量环境下生长的藜、独行菜、魁蓟和平车前这4种常见C-3植物的δ¹³C进行了分析,发现这4种C-3植物的δ¹³C组成都表现出随年降雨量减少而变重的趋势,其中藜和独行菜的碳同位素组成对降水变化的响应相对要较其它2种植物强烈得多。藜、独行菜和魁蓟的δ¹³C组成与年降雨量有显著的线性关系,平车前碳同位素组成与年降雨量没有显著的相关性,表明藜、独行菜和魁蓟的δ¹³C组成可作为年降雨量的替代性指标,平车前的δ¹³C组成不能作为年降水的替代性指标。     

中国西北C-3植物的碳同位素组成与年降雨量关系初探

本文对不同年降雨量环境下生长的藜、独行菜、魁蓟和平车前这4种常见C-3植物的δ¹³C进行了分析,发现这4种C-3植物的δ¹³C组成都表现出随年降雨量减少而变重的趋势,其中藜和独行菜的碳同位素组成对降水变化的响应相对要较其它2种植物强烈得多。藜、独行菜和魁蓟的δ¹³C组成与年降雨量有显著的线性关系,平车前碳同位素组成与年降雨量没有显著的相关性,表明藜、独行菜和魁蓟的δ¹³C组成可作为年降雨量的替代性指标,平车前的δ¹³C组成不能作为年降水的替代性指标。     

中国北方Ｃ３植物碳同位素组成与年均温度关系

本文对不同温度条件下生长的藜、独行菜、魁蓟和平车前4种常见的C3植物的δ^13C进行了分析，结果发现这4种C3植物的δ^13C组成都表现出随年均温度下降而变重的趋势，其中藜和独行菜的碳同位素组成对温度变化的响应相对要较其他两种植物强烈得多，同时还发现藜、独行菜和魁蓟的δ^13C组成与年均温度有显著线性相关，平车前碳同位素组成与年均温度 没有显著的相关性。表明藜、独行菜和魁蓟的 δ^13C组成可作为年均温度的替代性指标，平车前的δ^13C 组成不能作为年均温度的替代性指标。     

塔里木盆地荒漠植物与表土碳同位素组成研究

表土有机质碳同位素组成(δ¹³C_org)反映了来自于地表各种植物δ¹³C_org的一个混合信息.要从沉积物δ¹³C_org中提取可靠的植被信息,需要系统研究现代表土有机质δ¹³C_org与地表植被δ¹³C_org的差异.初步研究了塔里木盆地主要现代植被及土壤碳同位素组成,对比不同地区土壤和地表植被δ¹³C_org的差异.结果表明:塔里木盆地柽柳属种群中植物与表土碳同位素组成之间存在显著相关关系,说明在干旱地区土壤中微生物和水生生物等的干扰因素可以忽略,其现代土壤的同位素组成只与地表相应的主要植被类型有关.塔里木盆地柽柳属种群中表土有机质δ¹³C_org值比地表植被δ¹³C_org值平均偏正1.71‰左右,不同于其它地区表土和地表植被δ¹³C_org差异(2.2‰,1‰,0.5‰)的结果,反映不同地区表土和地表植被有机质δ¹³C_org值差异不同.在利用沉积物δ¹³C_org值提取古生态植被信息时,应考虑到不同地区土壤有机质与地表植被δ¹³C_org值的不同差异会影响植被中C₃、C₄植物组成情况.     

植物体燃烧前后碳同位素组成的变化

将在黄土高原地区采集到的活体植物样品于实验室内进行燃烧实验,发现植物燃烧后残留物的δ13C值发生了明显改变.相对于源植物体,大部分C3植物灰烬的δ13C值变大,而大部分C4植物灰烬的δ13C值则变小.这一结果对于利用大气气溶胶和沉积物中燃烧产物的δ13C值来研究植被和气候环境变化无疑是重要的.     

植物中单体烷烃碳同位素组成与其生长环境的关系

用色谱一同位素质谱议对青藏高原东北部高寒草甸生态系统中的两种高等模特一火绒草（Ｌｅｏｎｔｏｐｏｄｉｕｍ ｌｅｏｎｔｏｐｏｄｉｏｉｄｉｅｓ）和蒲公英（Ｔａｒａｘａｃｕｍ ｍｏｎｇｏｌｉｕｍ）的烷烃进行分析,讨论环境因素对植物单体烷烃碳同位素组成（δ＾１３Ｃｉａ）的影响。研究发现,两种植物奇碳数正构烷烃的δ＾１３Ｃｉａ值都比较小,且有随海拔高度的增加而增大的趋势,而偶碳数正构烷烃的δ＾１３Ｃｉａ值可能     

青藏高原北部植物叶片碳同位素组成特征的环境意义

测定了青藏高原北部13个地点101份草本植物叶片碳同位素组成（δ 13 C值）。研究结果表明，与其它地区相比，青藏高原北部植物叶片δ 13 C值相对较高，并且在海拔 4161 m的西大滩仍有植物δ 13 C值落在C4植物区，说明青藏高原的地理特殊性以及植物适应环境的策略。随海拔的升高，植物叶片δ 13 C值也随之升高，但变化程度具有物种的依赖性。唐古拉山南边植物叶片δ 13 C值明显高于北边植物叶片δ 13 C值，分析表明植物叶片δ 13 C值南北分布的这种格局主要是由降水的差异决定的。     

荒漠植物红砂稳定碳同位素组成的空间分布特征

文章以荒漠植物红砂(Reaumuria soongorica)为研究对象,通过测定中国境内红砂主要分布区内21个自然种群407个植株的稳定碳同位素(1δ3C)值,同时测定了不同种群内土壤含水量、可溶性盐分含量、有机质、全氮、全磷含量等土壤理化性状指标,分析不同自然种群红砂叶片稳定碳同位素值的空间分布特征以及影响红砂稳定碳同位素值变化的主要因子。研究结果表明,虽然从总体上看红砂1δ3C值空间分布的整体趋势不明显,其1δ3C值与经、纬度和海拔之间没有显著相关关系,但当比较来自于同一气候区两个不同红砂种群时,其叶片1δ3C平均值有明显的自东向西、自北向南显著增加的趋势,分析结果表明土壤含水量是控制红砂1δ3C值在小的空间范围内变化的主导因子。     

青藏高原北部植物叶片碳同位素组成的空间特征

测定了青藏高原北部13个地点101份草本植物叶片碳同位素组成(δ¹³C值), 结果发现, 植物叶片δ¹³C值的分布范围在-29.2‰～-23.8‰之间, 平均值约为-26.89‰, 明显低于全球高海拔植物叶片δ¹³C值(-2.6‰) ; 而植物叶片δ¹³C值随海拔和经、纬度的变化趋势与其它同类报道相似:随着海拔的升高和经、纬度的降低, 植物叶片δ¹³C值呈现升高趋势. 叶片δ¹³C值也随土壤含水量和土壤温度的变化而变化:土壤含水量越高, 土壤温度越低, 植物叶片δ¹³C值越小, 但它们之间的相关关系不具统计学意义. 初步分析表明, 大气压力 (CO₂分压)和温度的协同变化导致了叶片δ¹³C值随着海拔变化的分布格局, 而温度和相对湿度的变化是引起叶片δ¹³C值的经、纬度效应的主要因子.     

中更新世以来哈尔滨黄土有机碳同位素组成及其古气候意义

研究黄土-古土壤序列有机碳同位素组成与古植被和古气候的关系,对于重建第四纪环境变化过程有重要意义.然而,东北地区黄土有机碳同位素组成的研究尚未展开.本文对哈尔滨荒山岩芯开展了黄土-古土壤序列的有机碳同位素组成和磁化率分析.结果表明,中更新世以来有机碳同位素组成在古土壤层和黄土层的均值分别为–24.8‰和–25.1‰,整体上古土壤层有机碳同位素组成较黄土层偏正,而S0和S2古土壤层相对偏负.利用端元法恢复过去C3/C4植物的相对丰度,揭示出中更新世以来研究区C3植物占绝对优势地位.通过与海面温度和深海氧同位素以及东北地区赤峰黄土的有机碳同位素进行耦合对比,发现荒山岩芯的有机碳同位素组成变化与温度呈正相关,表明温度是植物碳同位素组成变化的主控因素.然而在某些间冰期时期,比如S0、S2层以及S3古土壤层中部,降水可能成为主要因素.上述研究表明东北地区植物生长对气候响应具有复杂性.这些认识对于理解哈尔滨地区C3植物的生长因子具有重要的借鉴意义.     

中国西北干旱区湖泊沉积物中有机质碳同位素组成的环境意义——以民勤盆地三角城古湖泊为例

通过对中国西北干旱区石羊河流域民勤盆地三角城古湖泊沉积物有机质碳同位素组成(δ13Corg)分析,表明末次冰期与全新世时气候和植被有明显的差异,末次冰期δ13Corg总体偏轻(-30‰～-25‰),而全新世碳同位素组成则有较大的变化,在早全新世碳同位素组成有多次短期快速变重(-10‰左右)的变化,中全新世碳同位素组成总体偏重(-20‰～-10‰),晚全新世碳同位素组成偏轻(-25‰左右)。分析表明湖泊沉积物有机质碳同位素组成反映了陆生C3植物和湖泊内源水生植物变化的关系,末次冰期以来西北干旱区C4植物不发育,偏重的有机质碳同位素值与C4植物无关。从沉积物中有机质组分、元素等分析表明,末次冰期时主要以河流相沉积为主,湖泊中有机质主要来源于上游祁连山的陆生C3植物,有机碳含量较低,表明当时的上游的陆生植被不繁盛,区域气候较干冷;从全新世开始,三角城古湖泊开始形成,沉积物中碳同位素组成偏重的有机质主要来源于湖泊中的沉水植物,此时湖泊水体较大,湖泊生产力较高。而沉积物中有机质碳同位素组成偏轻时期的有机质主要来源于挺水植物、陆生C3植物,较低的有机碳含量说明该时期陆生植被不发育,气候较干冷,湖泊水体较小     

若尔盖铀矿床碳同位素组成与∑CO2来源

本文分析了若尔盖铀矿床含铀热液中∑ＣＯ２，碳酸盐岩脱碳化成因的ＣＯ２，热解有机碳形成的ＣＯ２的碳同位素组成，并与岩浆源碳同位素组成进行上对比，结果表明，含铀热液中∑ＣＯ２的碳同位素组成与岩浆源碳同位素组成接近，说明含矿热液中∑ＣＯ２来源于岩浆，而不是地层岩石。     

滇西新近纪植物气孔、碳同位素组成与古环境分析

对滇西腾冲新近纪两种被子植物叶片及其现存对应种的气孔参数和碳同位素组成的综合分析表明:当时的大气CO2浓度略高于现在水平;化石种的碳同位素分馏值高于现存对应种,但水分利用效率低于现存对应种;这证明当时的气候条件比当前更为温暖湿润。受新生代全球气候变冷和喜马拉雅运动的影响,该盆地一方面受印度洋季风的影响增强,干湿季节交替明显;另一方面受地形地貌影响,沿袭了温暖湿润的气候条件。      

喀斯特山区植物碳同位素组成特征及其对水分利用效率的指示——以贵州花溪杨中小流域为例

测定了贵州喀斯特山区灌丛12种主要植物叶片的δ13 C值,研究了植物叶片碳同位素组成特征,并分析了植物的水分利用效率。结果表明: 该区植物叶片的碳同位素组成的变化范围为- 26. 98‰～ - 29. 15‰ ,平均值为- 28. 14‰。研究区δ13 C值的分布相对均匀,除高于我国热带雨林区植物外,低于其它地区。此外,植物的碳同位素组成存在较大的种间差异,生境的变化对植物的碳同位素组成有着一定的影响,但不同植物种对生境的响应不同。植物的δ13 C值从生长初期到末期有降低的趋势,但不同植物种的变化趋势存在差异。植物δ13 C值随海拔的增加而增大,但不同植物种δ13 C值随海拔增加的程度存在差异。不同植物种之间的水分利用效率不同,相同植物种在不同的生境条件下其水分利用效率也有差异。植物生长初期的水分利用效率要比后期的高; 高海拔处植物水分利用效率要比低海拔处植物的高。      

中国东部新生代碱性玄武岩中的流体组成及其碳,氧同位素地球化学特征

利用热分解质谱法测定了中国东部新生代碱性玄武岩中流体挥发分的组成,并对不同温度段释放出的ＣＯ２气体测定了Ｃ,Ｏ同位素值,流体组成和ＣＯ２的Ｃ,Ｏ同位素值表明中国东部上地幔源区的不均一性,与其中所含幔源岩捕体相比,碱性玄武岩浆发育在相对氧化的环境中,并有外来流体组分的加入。     

植物碳同位素分馏作用与环境变化研究进展

在简述植物碳同位素与环境要素之间关系的基础上,介绍了植物碳同位素分馏机理和分馏模式,并综述了近年来利用植物碳同位素及其组成在研究环境变化方面的研究进展,同时对未来的研究作了展望。     

中国典型泥炭区现代植物的碳、氧同位素组成及在古环境研究中的意义

本文测定了中国 3个典型泥炭沼泽四川红原、吉林金川和哈尼的现代沼泽植物中的碳、氧同位素组成。吉林金川和哈尼的沼泽在相似的气候和环境条件下发育演化 ,而四川红原的泥炭发育在截然不同的气候条件下。结果表明 ,每个泥炭沼泽现代植物中的碳、氧同位素均有较大的离散度 ,表现为不同营养状况下的成沼植物之间的同位素差异 ;从δ1 3C值来看 ,三个沼泽中的植物均属C3植物 ;红原与金川、哈尼有着明显不同的现代植物稳定氧同位素组成 ,前者更富集1 8O。同一泥炭植物碳、氧同位素的不均一性要求在利用泥炭沉积物恢复过去气候变化方面一定要谨慎。非常有意义的是贫营养泥炭 (高位泥炭 )的成沼植物有着非常接近的同位素组成 ,揭示贫营养型泥炭可能是更为理想的过去全球变化信息档案     

柴达木盆地原油碳同位素组成的主控因素与成因类型

对采集于柴达木盆地16个油田的40个原油进行了碳同位素测定,研究了它们碳同位素组成特征、主控因素及其成因类型。结果表明,柴达木盆地西部地区和北部地区原油碳同位素组成具有显著的差别,西部地区原油富集13C,北部地区原油富集12C。研究发现,成油环境(如盐度和湿度)是决定西部盐湖相原油碳同位素组成及其变化的主要因素,母源性质则控制了北部淡水湖沼相原油的碳同位素组成和变化。根据原油的碳同位素组成和Ph/nC₁₈比值特征,将柴达木盆地原油划分为五种成因类型。     

中国活动火山区甲烷的碳同位素研究

中国长白山天池、腾冲、五大连池等主要活动火山区逸出气体中甲烷的碳同位素组成测试结果显示,腾冲、长白山（不包括天池火山口内湖滨）火山区岩浆来源气体中甲烷的δ^13C值的变化范围与国际上地热区甲烷大致相同,平均值分别为-19．0‰,-32．6‰;五大连池火山区与天池火山口内湖滨强气体释放带逸出甲烷的δ^13C值较低,平均值分别为-45．8‰和-47．9‰,类似于东非裂谷带基伍（Kivu）湖的甲烷。研究认为,这些低δ^13C值甲烷可能直接来自上地幔;岩浆来源甲烷在火山喷发过程中的动力学分馏导致了其δ^13C值的降低,岩浆源区越深,其δ^13C值越低;岩浆源区深度（d）与甲烷δ^13C值有如下关系：d（km）=0．0107（δ^13C1）^2＋1.14。岩浆来源CO2和CH4之间的碳同位素分馏温度可指示气体最后源区的深度。