中国北方C3植物碳同位素组成与年均温度关系
我国荒漠植被中的C_4植物种类分布及其与气候的关系
1 .2 荒漠区气候资料分析
荒漠地区有沙漠 、戈壁 、风蚀雅丹地貌 、低山丘 陵 、山前平原 、土质平地等地貌类型 。在我国 142.7 万 km2的荒漠地区 , 分布有 8 大沙漠和 4 大沙地 , 分 别是塔克拉玛干沙漠 、古尔班通古特沙漠 、库姆塔格 沙漠 、柴达木盆地沙漠 、巴丹吉林沙漠 、腾格里沙漠 、 乌兰布和沙漠 、库布齐沙漠 、毛乌素沙地 、浑善达克 沙地 、科尔沁沙地 、呼伦贝尔沙地[ 20] 。 根据区域自 然特点和荒漠分布[ 20] , 将我国荒漠地区划分为 8 大 荒漠区 , 分别是 :Ⅰ 、塔里木盆地荒漠区 , Ⅱ 、准噶尔 盆地荒漠区 , Ⅲ 、新疆东部荒漠区 , Ⅳ 、柴达木盆地荒 漠区 , Ⅴ 、河西走廊荒漠区 , Ⅵ 、阿拉善高原荒漠区 , Ⅶ 、鄂尔多斯高原荒漠区 , Ⅷ 、东北西部及内蒙东部 荒漠区(图 1)。
图 1 中国荒漠 分布图 F ig .1 T he distribution map of de ser ts in China
对气候资料进行了分区统计分析 , 气象原始数 据来源于国家自然科学基金委“ 中国西部环境与生 态科学数据中心” , 根据 1951 —2008 年近 60 a 我国 北方气象站各气象要素资料得到 。 8 大荒漠区对应 的气象站分别为 :Ⅰ 区 :阿克苏 、拜城 、轮台 、库车 、库 尔勒 、吐尔尕特 、乌恰 、喀什 、阿合奇 、巴楚 、柯坪 、阿
1 研究方法
1 .1 C4 植物的判定
植物光合途径的鉴定按以下方法和顺序 :①光 合器官 δ13 C 值分析 。 将采集的植物叶片或同化枝 带回实验室用烘箱在 80 ℃下烘干 24 h , 制成供试样 品 , 用 M AT-252 质谱仪测定稳定碳同位素比率 , 对 δ13 C 值在高值范围和有争议的植物材料 , 重复制样 测定 2 ～ 3 次 。 C4 植物的 δ1 3 C 值在 -6 ‰～ -19 ‰ 之间 , C3 植 物在 -23 ‰ ～ -32 ‰之 间[ 13 -14] , CA M
控温条件下C3、C4草本植物碳同位素组成对温度的响应
控温条件下C3、C4草本植物碳同位素组成对温度的响应刘贤赵;宿庆;李嘉竹;全斌;李朝奎;张勇;王志强;王国安【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)010【摘要】采取人工控制实验,探讨了6种C3、C4草本植物在昼/夜温度指标为20/12℃--36/28℃的范围内植物碳同位素组成(δ13C)及其对温度变化的响应,并结合植物比叶面积(SLA)、胞间CO2浓度(ci)与环境CO2浓度(ca)的比值、碳同化率(净光合速率Pn/胞间CO2浓度ci)等光合生长指标对植物δ13C的影响进行了分析.结果表明:所有C3、C4植物样品的δ13C值分别变化在-28.3‰--32.1‰和-14.4‰--17.6‰之间;在C3植物中,油菜δ13C值分布范围最集中,位于-31.1‰--32.1‰之间;C4植物中,谷子δ13C值分布范围最窄.在控制的温度范围内,3种C3植物的平均δ13C值随温度升高而显著变低,而C4植物δ13C平均值与温度呈先增大后减小的抛物型关系,但线性回归结果未达到显著水平(P＞0.05).单个植物种的δ13C值对温度的响应不同,茄子、高粱的δ13C值与温度呈线性负相关,其它4种植物与温度均呈二次抛物线关系,这可能与不同植物种具有不同的光合最适温度以及植物δ13C分馏对温度变化的敏感程度不同有关.【总页数】10页(P3278-3287)【作者】刘贤赵;宿庆;李嘉竹;全斌;李朝奎;张勇;王志强;王国安【作者单位】鲁东大学地理与规划学院,烟台264025;黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨陵712100;湖南科技大学建筑与城乡规划学院,湘潭411201;湖南科技大学建筑与城乡规划学院,湘潭411201;鲁东大学地理与规划学院,烟台264025;湖南科技大学建筑与城乡规划学院,湘潭411201;湖南科技大学建筑与城乡规划学院,湘潭411201;湖南科技大学建筑与城乡规划学院,湘潭411201;湖南科技大学建筑与城乡规划学院,湘潭411201;中国农业大学资源与环境学院,北京100193【正文语种】中文【相关文献】1.中国北方C3植物碳同位素组成与年均温度关系 [J], 王国安;韩家懋;周力平2.青海云杉叶片稳定性碳同位素组成对水分温度变化的响应 [J], 胡启武;吴琴;郑林;张锋;宋明华;欧阳华3.中国北方农牧交错带C3草本植物δ13C与温度的关系及其对水分利用效率的指示 [J], 刘贤赵;王国安;李嘉竹;王文文;赵丽丽;李宝江4.海北高寒草甸土壤有机碳同位素组成及C3/C4碳源的变化 [J], 易现峰5.BC30型控温标准电池温度特性的讨论 [J], 瞿进;诸洵治因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《2024年内蒙古草原植物植硅体固碳潜力及其与气候关系的研究》范文
《内蒙古草原植物植硅体固碳潜力及其与气候关系的研究》篇一一、引言在全球气候变化的大背景下，草原生态系统作为地球上重要的碳汇之一，其固碳能力与气候变化之间的关系成为科研人员关注的焦点。
内蒙古作为我国最大的草原区，其植物植硅体（Phytoliths）固碳潜力巨大。
植硅体是由植物在生长过程中所分泌的二氧化硅沉淀物，其具有良好的固碳效果。
本文旨在探讨内蒙古草原植物植硅体的固碳潜力及其与气候的关系，以期为草原生态系统的保护和可持续发展提供科学依据。
二、研究方法本研究以内蒙古地区草原植物为研究对象，结合地理学、生态学和地球化学的研究方法，综合分析植物植硅体的固碳能力及气候影响因素。
1. 采集样品选取内蒙古不同区域、不同类型草原的植物样本进行采集，并收集相应地点的气候数据。
2. 实验室分析在实验室中对样品进行化学分析，检测植物中植硅体的含量，同时利用碳同位素分析方法（如放射C同位素法）测定植硅体中的碳含量。
3. 数据分析运用统计软件对实验数据进行处理和分析，探讨植硅体固碳能力与气候因素的关系。
三、内蒙古草原植物植硅体固碳潜力分析通过实验室分析发现，内蒙古草原植物植硅体具有较高的固碳潜力。
其中，部分区域由于特殊的地理环境和气候条件，植物植硅体中的碳含量相对较高。
此外，不同类型的草原植物植硅体的固碳能力也存在差异。
这些差异主要与植物的生物量、生长周期以及生态环境等因素有关。
四、植硅体固碳能力与气候的关系气候因素对内蒙古草原植物植硅体的固碳能力具有重要影响。
本研究发现，降水、温度、光照等气候因素均对植物生长和植硅体形成产生作用，从而影响其固碳能力。
其中，降水是影响植硅体形成的关键因素之一，充足的降水有利于植物生长和硅元素吸收，从而提高植硅体的含量和固碳能力。
此外，适宜的温度和光照也有利于植物的生长和固碳能力的提高。
五、结论与建议通过对内蒙古草原植物植硅体固碳潜力的研究，发现该区域植物具有较高的固碳潜力，对缓解全球气候变化具有重要意义。
c3植物和c4植物名词解释
c3植物和c4植物名词解释
C3植物和C4植物是指根据植物光合作用过程中二氧化碳固定方式的不同而划分的两类植物。
C3植物是指在光合作用过程中，一个二氧化碳被一个五碳化合物固定后形成两个三碳化合物的植物。
这类植物包括小麦、水稻、大豆、棉花等大多数作物，它们适应于温和或荫凉环境。
C3植物的光呼吸高，二氧化碳补偿点高，而光合效率相对较低。
而C4植物则是指光合作用过程中，一个二氧化碳被一个含有三个碳原子的化合物固定后先形成含四个碳原子的有机酸的植物。
这类植物包括玉米、粟、甘蔗等，它们通常在高温太阳辐射区域生长。
C4植物的光合效率高，二氧化碳补偿点低，而光呼吸相对较低。
04_第四章(碳同位素)
光合作用中碳同位素的分馏模型
－－帕克（Park，1960）和爱泼斯坦（Epstein，1960，1961）
第一步：在光合作用期间，植物优先从大气中吸收质量较轻的12CO2， 并溶解于细胞中。这一阶段分馏变化较大，主要取决于大气中CO2的浓 度。
第二步：由于酶的作用，植物优先溶解含12CO2的CO2，先把它转化为“磷 酸甘油酯”。从而产生分馏，使13C在溶解的CO2中富集。在分馏过程中，必 然有一部分富含13C的溶解的CO2从植物的根部或者叶面上排出，因而使植 物富含12C。排出作用越有效，这一阶段的分馏就越大。
第十九页，编辑于星期二：十八点 二十八分。
(1) 近代大陆沉积
近代陆相沉积物中有机质的δ13C值变换范围由-10‰到-38‰。尼桑巴姆（Nissenbaum，
1974）指出：土壤腐殖质中的δ13C值与区域的植物类型有关。泥炭的δ13C值与泥炭形成
环境及泥炭类型有关。湖泊沉积物的δ13C值变化范围很大（-8‰～-38‰），这 种情况与陆地和水生植物相类似。对少数河流沉积物研究表明，其δ13C值的 变化与湖泊一致。
第十五页，编辑于星期二：十八点 二十八分。
第一阶段：大气CO2溶解阶段。研究表明，在20℃时，大气CO2的溶解作用是 在无明显分馏的情况下进行的，与大气CO2相比，溶解的CO2大约贫乏1‰的13C。
即：
7 （ - 8 ） ＝ 1 ‰ 1 3 C C O 2 (大 气 ) 1 3 C C O 2 (水 中 )
碳同位素在植物生态学中的应用
碳同位素在植物生态学中的应用植物是地球生态系统中不可或缺的组成部分，而植物的生长与环境因素有着密切的联系。
植物需要光能作为生长和代谢的能量来源，同时也需要水和营养元素作为生长和代谢所必需的原料。
而植物中碳的同位素比例对于了解植物的生长和代谢过程、以及植物与环境的相互作用有着重要的意义。
本文将探讨碳同位素在植物生态学中的应用。
碳同位素的概念碳同位素是指同种元素中核子数量相同，原子量相近的不同元素，它们之间的质量差异是由于核子数的差异所引起的。
碳元素有两种常见的同位素：12C和13C，它们的质量数差异为1。
碳14（14C）也是一种碳同位素，其质量数为14，含有8个中子和6个质子。
14C是一种放射性同位素，其半衰期为5730年，从而可以通过半衰期进行碳同位素年代测定。
碳同位素在植物生态学中的应用主要集中在两个方面：植物生长和代谢的研究，以及植物与环境的相互作用的研究。
植物生长和代谢的研究植物的生长和代谢过程中，碳同位素的比例会发生变化，因为植物体内的葡萄糖和蔗糖等化合物的含碳同位素比例不同。
这种差异来源于植物对气体交换的控制。
在呼吸作用中，植物会消耗氧气并释放二氧化碳，其含碳同位素比例与植物体内的有机物质相同。
而在光合作用中，植物会吸收二氧化碳，并通过光合酶的作用将其转化为葡萄糖和有机酸等物质。
而这些有机物质中的碳同位素比例与大气中的二氧化碳含碳同位素比例相同，并且随着光合作用的进行，其比例逐渐变化。
因此，通过测量不同时间点植物体内有机物质中的碳同位素比例，可以了解植物在生长和代谢过程中的碳同位素变化情况，从而研究植物的生物学特性。
另外，植物体内的不同部分所含有的碳同位素比例也不同。
植物根、茎和叶片等部分所具有的生物学特性和应对环境能力差异较大，因此通过测量这些部分的碳同位素比例，可以了解植物不同部分在生长和代谢过程中所发挥的不同作用，从而揭示植物的生物学机制。
植物与环境的相互作用的研究植物与环境的相互作用是植物生态学领域的重要研究内容，其中包括植物的生长和分布、植物与土壤、水文、大气等环境因素之间的相互作用等。
碳同位素组成特征及其在地质中的应用
同位素地球化学目录一、碳的同位素组成及其特征 (1)1.碳同位素组成 (1)Ⅰ、碳的同位素丰度 (1)Ⅱ、碳的同位素比值（R） (1)Ⅲ、δ值 (2)2.碳同位素组成的特征 (2)Ⅰ.交换平衡分馏 (2)Ⅱ.动力分馏 (3)Ⅲ.地质体中碳同位素组成特征 (4)二、碳同位素在地质科学研究中的应用 (8)1. 碳同位素地温计 (8)2．有机矿产的分类对比及其性质的确定 (9)Ⅰ.煤 (9)Ⅱ.石油 (9)Ⅲ. 天然气 (11)碳同位素组成特征及其在地质科研中的应用一、碳的同位素组成及其特征1.碳同位素组成碳在地球上是作为一种微量元素出现的，但分布广泛，在地质历史中有着重要作用。
碳的原子序数为6 ，原子量为12.011，属元素周期表第二周期ⅣA族。
碳在地壳中的丰度为2000×10-6，是一个比较次要的微量元素。
在地球表面的大气圈、生物圈和水圈中，碳是最常见的元素之一，是地球上各种生命物质的基本成分馏。
碳既可以呈固态形式存在，又能以液态和气态形式出现。
它既广泛分馏布于地球表面的各层圈中，也能在地壳甚至地幔中存在。
总之，碳可呈多种形式存在于自然界中。
在有机物质和煤、石油中，以还原碳的形式存在，在二氧化碳气体和水溶液中，以氧化碳形式出现。
碳还可呈自然元素形式出现在某些岩石中（如金刚石和石墨）。
一般用同位素丰度、同位素比值和δ值来表示同位素的组成。
Ⅰ、碳的同位素丰度同位素丰度指同位素原子在元素总原子数中所占的百分比，自然界中的碳有2个稳定同位素：12C和13C。
习惯采用的平均丰度值分别为98.90%和1.10%。
由此可见，在自然界中碳原子主要主要是以12C的形式存在。
另外碳还有一个放射性同位素14C，半衰期为5730a。
放射性14C的研究，目前已发展成为一种独立的同位素地质年代学测定方法，主要应用于考古学和近代沉积物的年龄测定。
适合用于作碳稳定同位素分馏析的样品包括：石墨、金刚石等自然碳矿物，方解石、文石、白云石、菱铁矿、菱锰矿等碳酸盐矿物；石灰岩、白云岩、大理岩等全岩样品；各种矿物包裹体中的C O2和CH4气体以及石油、天然气及有机物质中的含碳组分馏等。
天山北坡土壤有机碳δ13 C组成随海拔梯度的变化
天山北坡土壤有机碳δ13 C组成随海拔梯度的变化许文强;罗格平;陈曦;冯异星;李超凡【摘要】本文选择天山北坡三工河流域作为研究区，基于碳稳定同位素技术，分析土壤有机碳（SOC ）δ13 C值随降雨量的变化，研究不同海拔梯度土壤剖面δ13 C值随采样深度的变化。
结果显示，三工河流域降雨量在300 mm以下的采样点，SOC δ13 C 值随降雨量的增加呈递减趋势（R2＝0.97），而降雨量在300 mm～500 mm的采样点，δ13C值随降雨量变化不明显（R2＝0.04）；三工河流域纯C3植物采样点土壤剖面δ13 C值随采样深度呈现明显的富集效应，即土壤剖面下层δ13 C值大于上层，其平均差值为1.01‰，与其他相关区域研究结果一致；而沙质荒漠和土质荒漠采样点剖面下层与上层SOC δ13 C平均差值为4.33‰，其变化趋势与纯C3植物采样点相反，且其表层δ13 C值接近C4植物来源，底层接近C3植物来源，推断其地上历史植被可能经历了由C3到C4的演替过程。
%Soil organic carbon (SOC) pool integrated the vegetation succession informa‐tion from several years to thousands of years scales .It is an ideal tool to understand carbon isotope composition change and terrestrial ecosystem pathways .In this study , the Sangong river watershed was tak en as a case .We had estimated the change of vege‐tation and soil organic along a vertical gradient using the carbon isotopic method ,and analyzed the variations of mean SOC δ13 C values with the annual precipitation , and researched the variations in SOC and δ13 C values with profile depth in the study area . n<br> The results showed that the SOC δ13C decreased significantly with the increasing annual precipitation (R2 =0.97) where the annual precipitation was less than 300 mm .When theannual precipitatio n was 300 mm ~ 500 mm , the SOC δ13 C was not significant changed with the increasing annual precipitation (R2=0.04) .The enrichment effect of SOC δ13 C with depth was significant in the sample site of pure C3 vegetation , that means lower layer SOC δ13 Cof profile was greater than the upper layer .The average difference of SOC δ13 C between lower layer and upper layer was 1.01‰ .The opposite trend of SOC δ13 C was presented in the Desert and Shrubland sites .Andthat ,the SOCδ13 C value of upper layer cl osed to C4 vegetationsource ,and the lower layer closed to C3 vegetation source .Therefore ,we can infer that the vegetation may have experienced from C3 to C4 in the sandy desert and terrene desert sites .【期刊名称】《同位素》【年(卷),期】2016(029)003【总页数】6页(P140-145)【关键词】碳同位素;δ13C值;C3和C4植物;δ13C富集效应;三工河流域【作者】许文强;罗格平;陈曦;冯异星;李超凡【作者单位】中国科学院新疆生态与地理研究所，荒漠与绿洲生态国家重点实验室，新疆乌鲁木齐 830011;中国科学院新疆生态与地理研究所，荒漠与绿洲生态国家重点实验室，新疆乌鲁木齐 830011;中国科学院新疆生态与地理研究所，荒漠与绿洲生态国家重点实验室，新疆乌鲁木齐830011;贵州省黔南州国土资源储备局，贵州都匀 558000;中国科学院南京土壤研究所，江苏南京 210008【正文语种】中文【中图分类】S153;TL99土壤有机碳(SOC)的同位素组成取决于其地表植被特征和气候状况，而SOC库综合了数年到数万年植被的演替信息，是对区域生物量碳同位素组成变化的最佳记录[1-3]。
开题 报告
山西师范大学现代文理学院毕业论文(毕业设计)开题报告论文题目：黄土地层所反应的气候变迁——临汾盆地黄土剖面初步研究系别：地理系专业：地理科学班级：地科1201姓名：倪瀚韬学号：1290170109指导教师：郭太平二〇一六年 3 月 13 日一、选题的理论意义与实践意义理论意义：最直观、最直接的古气候记录莫过于陆相黄土地层,它由许多黄土和古土壤层叠覆而成,详细地记录了第四纪以来的古气候变化。
黄土高原中部黄土和古土壤的风化和发育程度可以用磁学参数,如磁化率等来描述。
研究表明,黄土与古土壤中的磁性矿物组分相似而且稳定。
第四纪气候振荡的幅度受气候周期长短所控制。
从冷期到暖期的气候转换具有突变性,从暖期到冷期的气候转换具有渐变性。
冷期堆积的黄土与暖期形成的土壤在性状上都有地带性分布的特征。
因此，研究黄土地层中的气候标志对于第四纪古气候的研究具有重要意义。
实践意义：古气候的研究，在地理学和气象学上，对于了解气候变迁、现代气候的形成、自然地理环境的演变有重要作用；在地质学上，对于地层划分和对比，地壳演化研究以及矿产资源成因和探测都有指导意义。
二、研究方向的动态及本文创新点研究方向的动态：根据新发现的黄土剖面,中国黄土中共可区分出37个土壤地层单位。
中国黄土底界的古地磁年龄为2.5MaB.P.。
2.5Ma以来,中国北方共经历了37次大的冷暖交替。
2.5MaB.P.前后,全球气候出现了一次大的转型事件,它可作为第四纪的开始。
中国黄土-古土壤系列同深海氧同位素记录在 1.7Ma至今的时段上可以很好的对比;2.5Ma至1.7MaB.P.的气候变化,以黄土记录较为明确。
相关的研究结果表明，黄土高原地区的古气候定量化研究取得了积极的成果，但还仍处在初步阶段。
由于指标本身存在局限性或指标与气候要素之间机理尚不十分清楚，所获得的定量化结果并不能令人十分满意。
提出今后定量化重建古气候研究的重点是要进一步加强对黄土高原现代生态过程的研究，清楚地认识各指标与气候要素之间的机理和联系，建立可信的相关函数。
碳同位素组成特征及其在地质中的应用
同位素地球化学目录一、碳的同位素组成及其特征 (1)1.碳同位素组成 (1)Ⅰ、碳的同位素丰度 (1)Ⅱ、碳的同位素比值〔R〕 (1)Ⅲ、δ值 (2)2.碳同位素组成的特征 (2)Ⅰ.交换平衡分馏 (2)Ⅱ.动力分馏 (3)Ⅲ.地质体中碳同位素组成特征 (4)二、碳同位素在地质科学研究中的应用 (8)1. 碳同位素地温计 (8)2．有机矿产的分类比照及其性质确实定 (9)Ⅰ.煤 (9)Ⅱ.石油 (9)Ⅲ. 天然气 (11)碳同位素组成特征及其在地质科研中的应用一、碳的同位素组成及其特征碳在地球上是作为一种微量元素出现的，但分布广泛，在地质历史中有着重要作用。
碳的原子序数为6 ，原子量为12.011，属元素周期表第二周期ⅣA族。
碳在地壳中的丰度为2000×10-6，是一个比拟次要的微量元素。
在地球外表的大气圈、生物圈和水圈中，碳是最常见的元素之一，是地球上各种生命物质的根本成分馏。
碳既可以呈固态形式存在，又能以液态和气态形式出现。
它既广泛分馏布于地球外表的各层圈中，也能在地壳甚至地幔中存在。
总之，碳可呈多种形式存在于自然界中。
在有机物质和煤、石油中，以复原碳的形式存在，在二氧化碳气体和水溶液中，以氧化碳形式出现。
碳还可呈自然元素形式出现在某些岩石中〔如金刚石和石墨〕。
一般用同位素丰度、同位素比值和δ值来表示同位素的组成。
Ⅰ、碳的同位素丰度同位素丰度指同位素原子在元素总原子数中所占的百分比，自然界中的碳有2个稳定同位素：12C和13C。
习惯采用的平均丰度值分别为98.90%和1.10%。
由此可见，在自然界中碳原子主要主要是以12C的形式存在。
另外碳还有一个放射性同位素14C，半衰期为5730a。
放射性14C的研究，目前已开展成为一种独立的同位素地质年代学测定方法，主要应用于考古学和近代沉积物的年龄测定。
适合用于作碳稳定同位素分馏析的样品包括：石墨、金刚石等自然碳矿物，方解石、文石、白云石、菱铁矿、菱锰矿等碳酸盐矿物；石灰岩、白云岩、大理岩等全岩样品；各种矿物包裹体中的C O2和CH4气体以及石油、天然气及有机物质中的含碳组分馏等。
碳循环与全球气候变化
Carbon cycle, showing amounts, fluxes and 13C values of different reservoirs.
Sundquist and Visser (2014) in The Geologic History of the Carbon Cycle
Hayes et al. (1999)
Can we assume that eTOC is always constant?
800 Ma以来沉积的碳酸盐与TOC之间碳同位素分馏 （εTOC）和有机碳埋藏分数（forg）的变化
Hayes et al. (1999)
过去800Ma沉积的碳酸盐与总有机碳之间平均碳同 位素分馏（εTOC）在 28‰ 和32‰ 之间变化 (Hayes et al., 1999)。
由于 εTOC ≡ 103(αTOC－1) = 103{[δcarb＋103)/(δorg＋103)] － 1}
且 δinput = -5‰（输入到海洋的有机碳和碳酸盐岩的比 例大约 1:4，而且 δorg= -25 ‰和 δcarb= 0 ‰）。
forg = (δcarb＋5)/(δcarb－ δorg)
McNichol and Druffel(1992)的报道
1987年6月北太平洋海水13C剖面
从海水表面向下，溶解 无机碳的13C值在总体上 逐渐减小。在水深～900 米处是海水氧含量最小带 （OMZ），由于有机物 的溶解，使得此处海水溶 解无机碳的13C值最小。
从1000米以下，海底环 流使海水氧含量又有上升， 活的生物量又有所增加， 生物摄取的12C增加，引 起海水溶解无机碳的13C 值又上升。
碳循环与全球气候变化
储雪蕾
有机碳文献目录
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温度升高对不同生活型植物光合生理特性的影响
温度升高对不同生活型植物光合生理特性的影响赵娜;李富荣【摘要】为探讨未来温度升高对不同生活型植物的影响，选取了华南地区常见且分布较广的11种木本植物、7种草本植物和3种藤本植物为研究对象，通过人工模拟温度升高（20、25、30、35℃）的实验方法研究其光响应曲线及特征参数。
结果表明，木本植物中大叶相思（Acacia auriculaeformis）、无患子（Sapindus mulorossi）、樟树（Cinnamomum camphora）罗汉松（Podocarpus macrophyllus）、降香黄檀（Dalbergia odorifera）和马樱丹（Lantana camara）的光合生理指标在不同温度下差异均不显著；麻楝（Chukrasia tabularis）的光补偿点（LCP）和气孔导度（Gs）随着温度升高而升高；火力楠（Michelia macclurei）和海南蒲桃（Syzygium cumini）的胞间CO2浓度（Ci）随着温度的升高而下降；海南石梓（Gmelina hainanensis）的Gs和Ci均随着温度升高而下降，其最大净光合速率（Pmax）在不同温度下差异不显著；凤凰木（Delonix regia）的Pmax和Gs随着温度升高而升高，在30℃达到最大。
草本植物中，香根草（Vetiveria zizanioides）、华南毛蕨（Cyclosorus parasiticus）、马齿苋（Portulaca oleracea）的光饱和点（LSP）、LCP、Pmax、Ci在不同温度下均差异不显著，Gs随着温度的升高而增大；飞扬草（Euphorbia hirta）、升马唐（Digitaroa ciliaris）、中华结缕草（Zoysia sinica）的Pmax和Gs随着温度升高而增大。
金钟藤（Merremia boisiana）、薇甘菊（Mikania micrantha）和厚叶悬钩子（Rubus crassifolius）的Pmax、Gs随着温度的升高而增大，在30℃时达到最大值；LCP 随着温度的升高而增大；LSP 在不同的温度下无显著性差异。
植物水分利用效率及其测定方法研究进展
WU E 的基因进行定 位, 并进而培育出高 WU E 新 品种成为可能, 这为半干旱条件下作物生产力的提 高、 生物节水提供了诱人的前景 , 但目前这方面的研 究尚处于起步阶段 [ 33] 。 3. 2 环境因子 WU E 除了受植物因子 的调节与影响 之外, 同 时受环境因子的控制。由于植物叶片水平的 WU E 是光合和蒸腾之比 , 因而凡影响植物光合和蒸 腾的环境因子对植物单叶 WU E 均有影 响[ 35] 。影 响植物 WU E 的外界因子很多, 如光照、 水分[ 30, 54] 、 CO 2 浓度 同
注 : W UE : 水分利用效率 ; Pn: 叶片净光合速率 ; T r: 叶片蒸腾 ; W UE i : 内 在水分利 用效率 ; g s : 叶片气 孔导度 ; Rp 、 Rs 分别表示植物组织样品和标准化石样品 PDB 。
稳定性 C 同位素比 率 ;
取决于植物生长的 3 个生物学过程 ( 即光合、 呼吸和 蒸腾 ) 的耦合过程, 主要受植物气孔开闭的调节。在 植物气孔开闭的过程中, 光合作用吸收 CO 2 的过程 和蒸腾作用水分消耗的过程是相反的 , 同时光合 作用同 化产物 一部 分被 呼吸 作用 消耗。 近年来 , WUE 已经成为国内外半干旱地区和半湿润地区农 业和生物学研究的一个热点问题[ 3] 。植物水分利用 效率主要有以下 4 方面的意义 : WUE 是 描述植 物在不同生境中水分适应策略的一个重要参数 , 是 决定植物在干旱、 半干旱地区生存、 生长和物种分布 [ 18] 的重要因素之一 ; 植物抗旱性与 WU E 有密切 关系 , 高 WUE 是作物抗旱性的一种重要机理 , 有利 于作物 在 缺 水 条 件 下保 持 产 量[ 18] ; 植物叶片 WUE 的高低取决于气孔控制的光合作用和蒸腾作 用两个相互耦合得过程, 模拟水分利用效率对环境 变化的响应特征和机制是理解生态系统碳循环和水 循环及其耦合关系的基础 [ 19] ; 干旱、 半干 旱地区 的土地面积约占全球陆地面积的 34 4% , 生态系统 复杂多样 , 植被斑块状分布明显, 降水变异性大且年 内分布不均, 但是到目前为止 , 针对野外条件 WUE 研究较多 , 但是缺乏系统性, 许多机理性研究尚待深 入。总之 , 对 WUE 的研究是多个学科领域所关注 的问题, 在生态学研究中具有重要意义[ 18] 。
c3植物的c13丰度
c3植物的c13丰度C3植物的C13丰度C3植物是指光合作用中的碳固定途径为C3途径的植物，其光合作用的初级产物为3-磷酸甘氨酸。
在C3植物中，C13丰度是一个重要参数，它可以用来研究植物的生长环境、气候变化以及碳同位素分馏等问题。
本文将围绕C3植物的C13丰度展开讨论。
我们先来了解一下C13丰度的概念。
C13丰度是指C13同位素的相对丰度，它与C12同位素的相对丰度相比较。
C12和C13是碳的同位素，C12是最常见的碳同位素，占碳的绝大部分，而C13则相对较少。
C13丰度是用来描述C3植物中C13同位素的含量的一个指标。
C3植物的C13丰度受多种因素的影响。
首先是光合作用的特点。
光合作用是C3植物进行养分合成和生长发育的重要途径，而C13丰度与光合作用的速率密切相关。
一般来说，光合作用速率较高的植物，其C13丰度相对较低；反之，光合作用速率较低的植物，其C13丰度相对较高。
C3植物的C13丰度还受水分利用效率的影响。
水分利用效率是指植物在进行光合作用时所消耗的水分与碳固定量之间的比值。
一般来说，水分利用效率高的植物，其C13丰度相对较低；反之，水分利用效率低的植物，其C13丰度相对较高。
因此，C3植物的C13丰度可以用来评估植物的水分利用效率。
C3植物的C13丰度还受气候变化的影响。
气候变化可以改变C3植物的C13丰度，从而影响其生长发育和适应能力。
例如，在气候变暖的情况下，C3植物的C13丰度可能会下降，因为光合作用速率增加，水分利用效率提高。
而在干旱的气候条件下，C3植物的C13丰度可能会上升，因为光合作用速率降低，水分利用效率降低。
除了以上因素外，C3植物的C13丰度还受到土壤性质、氮素利用效率、植物物种等因素的影响。
不同土壤类型的C13丰度可能存在差异，土壤中的氮素含量和氮同位素比值也会影响C3植物的C13丰度。
同时，不同植物物种的C13丰度也存在差异，这与植物的生理特性和适应策略有关。
北京城市绿化树种叶片碳同位素组成的季节变化及与土壤温湿度和气象因子的关系
北京城市绿化树种叶片碳同位素组成的季节变化及与土壤温湿度和气象因子的关系王玉涛;李吉跃;程炜;陈崇;耿欣【摘要】城市绿化树种是城市生态系统的重要组成部分,为了探讨城市绿化树种水分利用效率的季节变化及其影响因素,本文对北京24个城市绿化树种(包括6个常绿针叶和18个落叶阔叶树种)叶片碳同位素组成(δ13C)的季节变化以及与土壤温湿度和气象因子的相关性进行了研究.结果表明:常绿树种叶片δ13C季节间差异不显著,春、夏和秋季的平均值都接近-25.9‰,在-27.0‰～-24.5‰间变化;落叶树种叶片δ13C季节间差异极显著(p=1.97×10-7<p=0.01),除国槐外夏季各树种叶片δ13C最低,平均为-27.095‰,而春季最高,为-25.638‰,秋季居中, 为-26.291‰,且种间差异极显著(p=5.05×10-6<p=0 01),最大为-23 396‰(白腊春季),最小为-28.360‰(臭椿夏季),变幅达5‰;落叶树种叶片δ13C与土壤温湿度和气象因子的相关性明显高于常绿树种,达到显著水平,表明落叶树种的叶片δ13C更易受环境的影响,而常绿树种叶片δ13C主要受自身的生物学特性决定.叶片δ13C值春季>秋季>夏季,表明绿化树种水分利用效率(WUE)也为春季>秋季>夏季.研究发现:叶片δ13C与比叶面积(SLA)呈显著的负相关(落叶p=6.195×10-8<p=0.01;常绿p=0.002<p=0.01),因此,SLA可以在生产作为叶片δ13C简易代替指标来估计WUE.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2008(028)007【总页数】9页(P3143-3151)【关键词】绿化树种;叶片δ13C;土壤温湿度;气象因子;比叶面积;水分利用效率【作者】王玉涛;李吉跃;程炜;陈崇;耿欣【作者单位】北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京100083;华南农业大学林学院,广州510642;北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京100083;北京植物园,北京100093;北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京100083;北京植物园,北京100093【正文语种】中文【中图分类】Q143自然条件下，碳有两种稳定碳同位素，其自然丰度12C占98.89‰，13C占1.11‰。
植物碳同位素组成的环境影响因素及在水分利用效率中的应用
第２卷第 １ １ 期
２０ ０ ８年 ２月
同 位 素
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＩｏ ｏ ｅ ｏ ｒ ａ ｓ ｔ ｐ ｓ ｏ
Ｖｏ ． １ Ｎｏ １ １２ ． Ｆ ｂ ２０ ｅ ．０ ８
植物碳 同位 素组成 的环境 影 响 因素及在 水分 利用效 率 中的应用
环 境 中 生理 机 能 变 化 的指 标 ， 于研 究 植 物 生理 与生 态 环 境 之 间的 关 系 。降 水 、 度 、 照 、 壤 盐 度 、 气 用 温 光 土 大 Ｃ ： 度 等 因素 都 会 在 不 同程度 上 影 响植 物 叶 片气 孔 传 导 和 Ｃ 的 固定 ， 致 植 物 的 （ ） 生 变 化 。降 Ｏ 浓 Ｏｚ 导 ”Ｃ 发 水 因素 对 （ ） 响 最 明 显 ， 度 对 （ ｃ 产 生 的 影 响 较 复 杂 。一 般 情 况 下 ， 气 中 Ｃ 通 过 影 响植 物 叶 ｃ 影 温 ” ） 大 ０２ 片 的 内外压 力 ， 植 物 （ ） 生 变化 。植 物 （ ） 仅 可 以 反 映光 合 作 用过 程 中对 水 分 的利 用 效 率 ， 使 ｃ 发 ｃ 不 而且 与水 分 利用 效 率 具 有 正 相 关 性 ， 此 ， 同位 素 技 术 在 植 物 水 分利 用 效 率 的研 究 中具 有理 论 和现 实 意 义 。 因 碳 关键 词 ： 定碳 同 位素 组 成 ； 境 生 态 因子 ； 分 利 用 效 率 稳 环 水
殷树 鹏 ， 张成君 ， 方 琴 ， 晓 丽 张 云 郭 李
，
３ ０ ０ （ 州大 学 资源 环 境学 院 环 境科 学 系 ， 州 甘 肃 ７ ０ ０ ） 兰 兰
摘要 ： 碳同位 素组 成（（ Ｃ ） ” ） 综合反映了植物光合作用过 程中气孔 的传 导和 Ｃ Ｏｚ的固定 ， 以作 为植物在 可
不同生活型绿化植物叶片碳同位素组成
不同生活型绿化植物叶片碳同位素组成绿化植物是城市中增加绿色的重要组成部分，不同生活型的绿化植物在碳同位素组成方面可能存在一定的差异。
本文将探讨不同生活型绿化植物叶片碳同位素组成的问题。
1. 什么是碳同位素？碳同位素是指碳元素的不同形态，主要有碳-12（12C）和碳-13（13C）两种。
这两种同位素在自然界中存在，并以一定的比例分布。
碳同位素的比例可用碳同位素比值（δ13C）来表示，以‰（千分之一）为单位。
2. 为什么关注绿化植物叶片碳同位素组成？绿化植物叶片碳同位素组成可以反映植物的光合作用方式和水分利用效率。
通过研究不同生活型绿化植物叶片碳同位素组成的差异，我们可以了解它们的光合作用途径、水分利用策略以及适应环境的能力。
3. 不同生活型绿化植物叶片碳同位素组成的差异绿化植物根据其生活型可以分为C3植物、C4植物和CAM植物。
这些不同生活型的绿化植物在碳同位素组成方面存在一定差异。
•C3植物: 大多数绿化植物属于C3植物，它们通过C3光合作用将碳转化为有机物。
C3植物的叶片碳同位素组成一般较为负值，通常在-27‰到-23‰范围内。
•C4植物: C4植物具有特殊的光合作用途径，能够更高效地利用二氧化碳。
C4植物的叶片碳同位素组成一般较为正值，通常在-14‰到-9‰范围内。
•CAM植物: CAM植物具有适应干旱环境的特点，其光合作用途径与C4植物类似。
CAM植物的叶片碳同位素组成也较为正值，通常在-10‰到-6‰范围内。
4. 碳同位素组成差异的影响因素生活型绿化植物叶片碳同位素组成的差异受多种因素影响，包括光照、温度、土壤水分以及大气CO2浓度等。
•光照和温度: 光照和温度对光合作用的速率和光合产物的同位素组成有重要影响。
较高的光照和温度有助于C4植物和CAM植物更高效地进行光合作用，因此它们的碳同位素组成较为正值。
•土壤水分: 土壤水分对植物的生理过程和光合作用有重要影响。
干旱条件下，植物倾向于通过防止水分蒸腾来减少水分损失，这可能导致其碳同位素组成更正值。
碳循环与全球气候变化-2016
Rothman模式（two boxes, steady-state)
Rothman et al. (2003) in PNAS
Rothman的海洋碳循环模式
Rothman模式看重有机碳库作用，分为 无机碳和有机碳库两个碳库。当有机碳库>> 无机碳库时，就会出现在13Ccarb-D13C图上的 斜率为1的线性关系，即org不变化而carb漂
k1 + k2 k3 CO2 (g) CO2 (internal) R—COOH 各种有机化合物 k1 烷基 羧基 以上所述的第（1）个过程为k1+，这是一个扩散，可逆过程（逆向 为k1- ）。 以上所述的第（2）个过程为k2，这是一个不可逆过程，是酶的 固碳过程，即羧化反应的过程。 以上所述的第（3）个过程为k3。 同位素分馏主要发生在k1和k2过程， k3过程的同位素分馏较小。 与k1有关的分馏是大约 ±4‰， k1+是-4‰， k1-是+4‰。 k2过程涉 及到由无机物变为有机物，与k2有关的分馏为–17 ～ -40‰。
Houghton (2014) in The Contemporary Carbon Cycle
碳库的交换（表生环境）：
1) 大气/海洋CO2 （最主要的交换反应， 可逆过程） 2) 大气/陆上植物 (光合作用，不可逆过程） 3) 海洋生物的光合作用(它虽不是直接与大气 CO2作用，但最终对大气CO2的13C值有影 响，不可逆过程） 大气/海洋CO2 的交换量是最大的，然而因 为陆地生物和海洋生物的光合作用之和大于等于 大气/海洋CO2 的交换量，所以生物光合作用对 于地球表面碳库变化的影响也非常大。
水中无机碳的同位素组成由溶解的CO2形式决定
1） 二氧化碳的化学平衡： H2O + CO2 H2CO3 H2CO3 H+ + HCO3HCO3- H+ + CO32CaCO3 Ca2+ + CO322）pH值的影响： 海水：pH ~ 8.5，海水中的无机碳的 99%是以HCO3-形 态存在的。 淡水：pH 5 ~ 7，水中的无机碳主要为HCO3-和H2CO3， 通常河水比之海水的更富集轻碳。
华北地区石炭纪煤的δ13C特征及其古地理意义
华北地区石炭纪煤的δ13C特征及其古地理意义δ13C Characteristics of Carboniferous Coal in North China and Its PalaeogeographicImplications地质学系98级唐国军摘要本文通过对太原西山煤田石炭系太原组剖面29个煤样的碳同位素（δ13C）分析，该地区煤的δ13C在－22.3‰～－24.7‰之间变化，从总体上看，δ13C逐渐变正，表明气候的变化逐渐更加不利于C3植物的生长。
且这一变化趋势与全球气温变化趋势不一致，推测华北板块当时的古地理位值逐渐向赤道靠近。
太原西山煤田石炭系太原组δ13C分布非常稳定，与华北其它地区煤的δ13C进行对比，循环占绝对数值均在－23.5‰左右变化，表明当时高等植物光合作用形式中C3优势。
AbstractTwenty nine δ13C analyses of Carboniferous coal samples in Xishan coal field,Taiyuan,are ranged from －22.3‰to －24.7‰.According to the change trend of these data,the climate was getting harder for the growth of C3 Plants.And this trend differed from the globle climate change then widely,which can tell us that the palaeographic position of North China was becoming nearer to the pared with data from other regions of North China,these data can also show good coherences and all data are round －23.5‰,which can show that the C-cycle photosythesis style3dominates those original plants.一、导言全球变化研究日益受到重视，科学家们采用各种地质记录来试图恢复古环境变化。
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的变化趋势是一致 的 ， 都随年均温度升高而变轻 。 尽 管所 有植物 的碳 同位素组 成都 随年 均温度变 化表 现 出一 致的 趋势 ， 图２ 但从 中可 以看 出每 条线 的 斜率 有差 别 ， 独行 菜 、 、 蓟 和平 车前 的斜率 分 别 藜 魁
［ ］Ｄ ｉｅ １ ｅｎｓＰ ｉ ｔ ｉ ｃ ｏｌｏ ｆｒｄ ｃｄ ｓ ｏ ｃ ｏｍｐｓｔ ｎ ｏ ｅｕｅ ｏｐ ｉ ｃｃｒｏ ａｂｎ
他各种 不同温 度条 件下 ，即在不 同 的样 品采集 地 区 同位 素值 都较 接近 ， 化幅 度很 小 ； 次 是魁 蓟 ． 变 其 对
温度 变化 的响应相 对也较 弱 ；而独 行 莱和藜两 种植
物个 俸 ，从而 避 开了局 部 光照 和水分 的影 响 。 样 品 用清 水洗 净 、 干 ， 于烘 箱 （０ ） 凉 置 ８℃ 中烘
干． 随机选 取３， 片来 自不 同个体 的成 熟 叶片 －０ ， ２
磨 碎 。研磨 后的样 品 ， 燃烧 法收 集完 全燃 烧 用 后 产生的Ｃ ， Ｏ 用ＭＡＴ ２２ 谱计分 析碳 同位 一 ５质
（）种植 物 的碳 同位素 组成 均有 随着 年均 温 度 １４
降低而逐渐 变重 的趋势 ， 但程度 不 同（ ） 图２； （） 行 菜 、 、 蓟 和平 车前 的碳 同位 素 组 成 ２独 藜 魁
与年 均 温度的线性 回归 方程 分别是 ：
Ｙ ＝ 一 ． ６ 一 ２ ．２ （ Ｏ ７ｘ ３ ４７ ８ ｒ＝ Ｏ８ ，ｎ ＝ １ ） ５ ０ Ｙ 一 ．１ｘ 一 ２ ７ （ Ｏ８ ，ｎ ＝ ９ ０ ０ ５ ３６ ９ ｒ ９ ）
Ｙ ＝ 一０１ ０ 一 ２ ．８ （ ．９ ｘ ５９ ８ ｒ＝ Ｏ８ ９，ｎ ＝ ５）
Ｙ ＝ －０１ ２ 一 ２ ．４ （ ．３ ｘ ５６ Ｏ ｒ＝ ０４ ．３，ｎ ＝ １ ） １
率及 ｃ
值 （ ｃ 别是 大气 Ｃ 浓度 、 内气 腔 Ｏ： 叶
中ｃ 藏 度 ）从而影响植物 的碳 同位 素分馏。 ， 至于说 植 物的碳 同位紊组成到 底是怎样 随温度 变化 的（ 变重 还是变轻？ ） 目前 由于 各学者测试 的结果相互 矛盾 ， ，
物 的碳同位 素组成 对温度 的变化 要 比前 两种 植物敏 感得 多。 由于藜 、 独行 菜 和魁蓟 的碳 同位 素组成 与年 均 温度 呈显著 负相关 ，因此它们 的碳 同位素组 成可 以作 为年均温 度 的替 代性 指标 ，尤 以藜 和独行 菜 的 碳同位 素组成 更适合 ， 因为它们对 温度 响应更 强烈 。 笔者还 对平 车前 的同 位素组 成 与年均温 度进行 了非 线性 回归分 析 ， 也都未 达 到显著 相关 。 充分地 这 说 明 了年均 温度 似乎不是 影响平 车前 碳同位 素组成 的主要 因子 。究竟 那种 因子对平 车前 的碳 同位 素组 成起决 定作 用 ， 还有 待于进 一步研 究 。 同时也 表明平 车前 碳 同位 素 组成 不 能作 为年 均 温度 的替 代 性 指 标 。因此并不 是所 有ｃ 物种 的碳 同位 素都 能作 为 艚 温度 的替代性 指标 。
维普资讯
第２ ９卷第 １ 期
２０ ０ ２年 ２ 月
中
国
地质 ຫໍສະໝຸດ Ｖｏ ．９． ｏ １ １ ２ Ｎ ．
ＧＥＯＬＯ ＧＹ Ｉ Ｈ Ｉ Ｎ Ｃ ＮＡ
Ｅ ｂ ．呻 ２ ｅ ．２
中 国 北 方 ｃ 植 物 碳 同 位 素 组 成 与 年 均 温 度 关 系
的结果 为负相关 。因此 ， 了有效她 利用植 物６ 作 为
为 温度的替代 性指标 来追 索过去 气候变 化 ，有必要 对植物８（ １： ３组成 与温度关 系做 进一步的研究 。 本文选 择 了若 干种 ｃ 植 物 ， ， 分析 了 ８， ｃ组成 ， 以揭 示 ｃ植 ３ 物 的８３组 成 与温度 间 的关 系 ；同时就 不 同植 物种 Ｃ
ａ ｅａ ｍ） 藜 科 ｐ ｔｕ 、 ｌ （ ｈ ｎｐ ｄ￣ Ｃｅｏｏｉ
ａｕ ｌ ｍ） 和菊 科 （ ｏ ｏｉ ｅ ｂ Ｃ ｍｐ ｓａ ） ｔ
的魁 蓟 （ ｉｉｍ ｌ ）４ ｃ 物 种作 为 研 究 Ｃｒｕ ｅ ｓ ｏ 种 描
对象 。 ４ 这 种植 物均 为广适 性 的植 物种 ， 在我 国 北 方（ 甚至南 方 ） 较常 见。 都 每一 分 析样 品均 由２ ４ 个体 混 合而 成 。 －株 尽 量注 意采 集那 些 开 阔平 坦 环 境 下生 长 的植
文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编号 ：０ ０ ３ ５ ｌ０２ ０ － ０ ５ ０ １０ － ６７ ２ ０ 】 １ ０ ５ － ３ 中 圈 分类 号 ：５＂ ２ Ｐ９ Ｐ＿
陆 生植 物 的光 合 作用 有３ 途径 ： 途径 、 种 Ｑ ｃ 途
径 和Ｃ Ｍ 途 径 ，相对 应 的植 物被 称 为ｃ 物 、 Ａ 描 ｃ 植
的８ｃ组 成 对 温度 变 化 的响 应 程度 进 行 了探 索 ， 以 此为利用植 物８ Ｃ 成来恢 复过 去气候 提供 依据 。 组
物 和Ｃ Ｍ植 物。绝 太多数 陆生植 物 为ｃ 物 ， Ａ 描 ｃ植 物 相对很 少 ， Ａ Ｃ Ｍ植物 更少 。 植物发生 光合 作用 时 ， Ｃ 的 固定过程 要产生 碳 同位 素分馏 ， Ｏ 结果 表 明 ， 植 物合成 的有机物 中普 遍富集碳 的轻 同位素 （ ） …。 ℃ 植物 的８℃组 成受 气候环 境 因子 的影 响 ，其 中温度
图１ 植 物 样 品采 集 分 布 图
Ｆ ｇ Ｄｉ ｉ ｕ ｏ ｆ ｐａ ａ ｌｓ ｉ １ ｓ ｂ ｆ ｎ ｏ ｌ ｕ ｉ ｎｔｓｍｐ ｅ
收 稿 日期 ：。 １ ｌ ： 回 日期 ：０ １ ０ ２ ２ ０ 一ｌ ５砬 ２０ －１— ２
基盘项 目： 国家 白 鼎科学基金项 目（ ０ ２ ５ ） ４ ７ ０９ 和目家自然科学基金重大项 目｛９ ９ １ ） 合赍 助。 ０ ４８ ４７ 联 ４ 作者茸介 ： 王目安， ．９ ５ 男 Ｉ６ 年生 ． 士 ， 博 主要从事全球环境与气候变化研究， 现在北京大学从事博 士后研究工作。
植物的８℃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８ Ｃ组成 与年均 温度 有显著 线性 相关 ， 平车前碳 同位寮 组成与年均温度授有显 著的相关性。表明藜 、独行菜和魁蓟的６ Ｃ组成可作 为年均 温度的替代性指标 ，平车前的 ” ８ 组成不能作为年均温度的替代性指标。 Ｃ 关 蕾 词 ： 植物 ； ｑ 碳同位素组成 ； 年均温度
素组成 （ １ 图２ 。碳 同位 素组成的表达式为 ： 表 、 ）
８ ｃ （ ）＝ ［Ｒ＃ — Ｒ ） 啦 × Ｏ ％ ‰ （ ｓ ／Ｒ ］ １ Ｏ ０ ０ 往 戽 均温度为 １６～ ９０ ９１１９ 年的平均值
式 中Ｒ＃ 和Ｒ 分 别 表 示 样 品 和标 准 的
式 中Ｙ 为碳 同位素 组成 ，为年均 温度 。 果表 明 ｘ 结 独 行菜 、藜 和魁蓟 的碳 同位素组 成与 年均温 度呈显 著 线性 负相 关 ，其 中独行 菜和藜 与年均 温度 间的显 著 水平 为９％， ９ 魁蓟的显 著水 平为９％。 ５ 相对而 言 ， 前 ２ 种植物碳 同位 素组 成与年 均温 度的关 系要较 后 １ 种 植 物更 紧密些 。平 车前 的碳 同位 素组 成与年 均温度 未达到显 著 相关 。 温 度 是 影 响 植 物 碳 同 位 素 分馏 的重 要气 候 因 子 ， 通 过 一系 列 的机 制 影 响植 物 的碳 同位 素分 】它 馏 。一方 面温度可 直接 影响参 与光合 作用 的酶 的活 性 ， 而会 对植物 的碳 同位素分馏 发生 影 响。 一方 从 另
Ｏ３％ 、．１ ｏ ０１％ 、 ０１ ％ ， 均 变 化 ０ ０ ， ．８ ０ ０５ ％ 、． ０ 和 ．３ 平 ９ ０ ． ％ｏ ３
说 明各植 物种 的碳 同位 素组成对 温度 变化 的敏感程 度不 同。 中 以平 车前对 温度变 化 的敏感程 度最弱 ， 其
…
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是影 响植 物８℃组 成 的一 个 重要 气候 因子 ＿， ２ 因此 ， ＿
１ 样 品和实验方法
样 品栗 自北 京郊 区 ， 西 省 的黄 陵 、 陕 洛川 、 长武 和安塞 ， 甘肃 省 的西 峰 、 平凉 、 州 、 中 、 兰 榆 临夏 和肃 南 ， 夏的 固原 和青 海湟 中等地 ， 宁 大致 呈东西 向延伸 １ ０ ｋ 南北 约３０ｋ 年 均温 度从 东 部 （ 京 ） ６０ ｍ， ０ ｍ， 北 的 １． １ ℃逐 渐下 降到西 面 （ 南 县 ） ．Ｃ。选 择了车 ５ 肃 的２３ ￣ 前 科 （ｌ ｔ ｉａｅｅ 的平 车 前 （／ｒ ｇ ， ｒ，ａ 、 Ｐａ ａｎ ｃａ） ｎｇ Ｐａ ａｏｄｐｅｓ） ａ ｅ ｓ
面温 度可 影响 叶子 的气孔 导通 系数 （）ｃ（２ ｇ 、 ）的吸收
碳 同位素 比值 。 同位素 结果 采用 的是Ｐ 标 准 。 品 ＤＢ 样 的前 处理 和分 析 均 在 中 国科 学 院 地 质 与 地球 物 理 研究 所 同位 素室进行 。分析误 差 ≤Ｏ２ ０ ．％ 。
２ 结 果 和讨 论
王 国安 韩 家懋。 周 力平
（． 京太 学城 市与 环 境 学 系 ， 京 １０ ７ ； １北 北 ０８ １２中国科 学 院地 质 与地 率 辅 理 研 究所 ． 京 １０ ２ ） 北 ０ ０ ９
提 要 ； 文 对 不 同温 度 条 件 下生 长的 藜 、 行 莱 、 蓟 和平 车前４ 常 见 ｑ 植 物 的８ Ｃ 行 了分 析 ， 果发 现这 ４ ｃ 本 独 魁 种 ” 进 结 种 ，
前人试图利用植物８ Ｃ Ｌ 组成作为温度的替代性指标 ＇ 来追索 过去气 候变 化。 这方 面 的研 究进行得 较 多 ， 主 要集 中在对 ｃ 物８ｃ组成 之 上 ，尤 其 是对 树木 年 描 ，