基于^(13)C同位素标记法探究连作对丹参生长及光合碳分配的影响 被引量：1

1

作者 孟缘 付心雨 +5 位作者 鞠吉东 周冰谦 卢恒 王晓 郭兰萍 刘伟 《山东农业科学》 北大核心 2024年第2期95-103,共9页

以1年龄盆栽丹参为研究对象,设置^(13)C脉冲标记处理与^(12)C正常处理,应用^(13)C脉冲标记法研究连作与非连作丹参光合碳分配规律,比较植株标记40 d后的形态学与理化指标差异,分析丹参地上部、根部以及根际土壤碳的^(13)C丰度、碳同位... 以1年龄盆栽丹参为研究对象,设置^(13)C脉冲标记处理与^(12)C正常处理,应用^(13)C脉冲标记法研究连作与非连作丹参光合碳分配规律,比较植株标记40 d后的形态学与理化指标差异,分析丹参地上部、根部以及根际土壤碳的^(13)C丰度、碳同位素比率、^(13)C原子百分比以及单位干重样品的^(13)C总量,以明确连作对丹参生长与光合作用的影响机理。结果表明,连作条件下,丹参各部分生物量与叶绿素含量明显下降,抗氧化酶活性升高;有效成分中的丹参酮Ⅰ、丹参酮Ⅱ_(A)、二氢丹参酮Ⅰ以及迷迭香酸含量均降低;连作显著影响^(13)C-光合碳分配比例,非连作丹参地上部、根部以及根际土壤中^(13)C-光合碳比率分别为27.14%、72.80%和0.06%,连作丹参为59.38%、40.59%和0.03%。综上,连作后,丹参生长发育与次生代谢受到明显影响;光合产物向地下部的转移能力降低,导致连作丹参根部生长发育受到明显抑制;丹参光合作用的强弱是反映丹参生长状况的重要指标。 展开更多

关键词 ^^(13)c脉冲标记法 光合碳 丹参 生长代谢 连作障碍

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^(13)C稳定同位素在陆地生态系统植物-微生物-土壤碳循环中的应用 被引量：1

2

作者 白雪娟 翟国庆 刘敬泽 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期175-190,共16页

绿色植物通过光合作用吸收大气中的CO_(2),是陆地生态系统的主要碳(C)源,量化光合C在植物-土壤系统间的分配,对于明确C的周转与存留、预测气候变化背景下植被和土壤C库潜力具有重要意义。^(13)C稳定同位素技术具有准确性和易操作性,在C... 绿色植物通过光合作用吸收大气中的CO_(2),是陆地生态系统的主要碳(C)源,量化光合C在植物-土壤系统间的分配,对于明确C的周转与存留、预测气候变化背景下植被和土壤C库潜力具有重要意义。^(13)C稳定同位素技术具有准确性和易操作性,在C循环研究中被广泛应用,为探究植物-土壤系统C分配、土壤微生物群落结构、C利用效率和土壤C矿化为CO_(2)通量变化等特性提供重要技术支撑。本研究首先介绍^(13)C稳定同位素的发展和标记方法,主要有^(13)C脉冲(单次与多次)标记、^(13)C连续标记、借助C_(4)土壤种植C_(3)植物确定^(13)C丰度以及不改变植被条件鉴定自然^(13)C丰度等。其次总结该技术在植物-微生物-土壤系统C循环中的应用:主要包括^(13)C同位素标记在植物-土壤系统C分配,^(13)C自然丰度技术在树木生长轮和植物群落水平C循环、土壤有机C形成与分解过程中的应用;在土壤微生物方面,概述^(13)C稳定同位素在磷脂脂肪酸、氨基糖、芯片-稳定同位素探针、纳米二次离子质谱同位素成像、荧光原位杂交-纳米二次离子质谱技术等微生物标志物上的应用。接着总结^(13)C稳定同位素方法的缺点,即^(13)C样品检测价格昂贵、由于^(13)C分馏作用影响^(13)C丰度检测不准确及^(13)C标记与微生物标志物技术结合对^(13)C标记丰度要求较高等。最后,对未来^(13)C同位素示踪技术研究提出展望:在理论上,需探究^(13)C标记底物在植物-土壤-微生物系统C分配、转化和固持的作用机制和影响机制,构建统计与验证模型;在应用上,应注重交叉学科的运用,将地理信息系统、遥感等地学技术与^(13)C稳定同位素相结合,从更广泛、更全面的角度推进陆地生态系统C循环研究。 展开更多

关键词 ^^(13)c稳定同位素标记技术 陆地生态系统 碳循环 土壤有机碳 微生物标志物

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纤维素前驱物6-^(13)C标记示踪研究纤维素与木质素连接方式 被引量：7

3

作者 向松明 谢益民 +1 位作者 杨海涛 姚兰 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期37-42,共6页

从细胞壁多糖的角度分析糖单元与木质素苯丙烷结构单元之间的共价键连接方式,合成了带6-13C标记的纤维素前驱物尿苷二磷酸葡萄糖,并将其与苯丙氨酸解氨酶(PAL)的抑制剂L-2-氨氧基-3-苯基丙酸(AOPP)及外源性木质素前驱物松柏醇-β-D-葡... 从细胞壁多糖的角度分析糖单元与木质素苯丙烷结构单元之间的共价键连接方式,合成了带6-13C标记的纤维素前驱物尿苷二磷酸葡萄糖,并将其与苯丙氨酸解氨酶(PAL)的抑制剂L-2-氨氧基-3-苯基丙酸(AOPP)及外源性木质素前驱物松柏醇-β-D-葡萄糖苷一起投入生长中的银杏植物体内,分析结果证明了(6-13C)尿苷二磷酸葡萄糖是对植物中纤维素进行选择性13C标记的合适的前驱物。从正常生长的银杏新生木质部组织提取木质素-碳水化合物复合体(LCC),并用纤维素酶和半纤维素酶酶解LCC得LCC酶解产物(EDLCC)。红外光谱及13C NMR检测LCC和EDLCC,分析证实了纤维素6位碳与木质素以苯甲醚键方式连接。 展开更多

关键词 纤维素 ^^13c标记 ^^13c NMR 木质素 碳水化合物复合体 苯甲醚键

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基于^(13)C标记的低磷胁迫杉木根系亲缘识别分析

4

作者 李亚超 王讷敏 +3 位作者 张慧 林文奖 马祥庆 吴鹏飞 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第23期10827-10837,共11页

为了探究低磷(P)胁迫下不同亲缘关系邻株对杉木生长的影响规律,验证杉木根系是否具有亲缘识别行为,采用室内盆栽控制试验,选择2个杉木半同胞家系(No.32、No.28)为试验材料,利用^(13)C同位素标记方法,分别在不同供P水平条件下(1.0 mmol/L... 为了探究低磷(P)胁迫下不同亲缘关系邻株对杉木生长的影响规律,验证杉木根系是否具有亲缘识别行为,采用室内盆栽控制试验,选择2个杉木半同胞家系(No.32、No.28)为试验材料,利用^(13)C同位素标记方法,分别在不同供P水平条件下(1.0 mmol/L KH_(2)PO_(4),P1和0 mmol/L KH_(2)PO_(4),P0),构建亲缘组(No.32+No.32^(*),^(*)为进行^(13)C同位素标记的植株)、非亲缘组(No.28+No.32^(*))2种亲缘邻株栽植模式,以杉木单株栽植(No.32^(*))为对照处理(CK),分别对不同处理中No.32杉木幼苗的地上部进行^(13)C同位素标记,测定不同亲缘邻株下的杉木根长、根表面积、根体积、根平均直径等生长指标,以及邻株参试苗木叶、茎、根的^(13)C丰度的差异性。No.32^(*)的邻株植物在未标记^(13)C的情况下检测出^(13)C丰度发生显著变化。在不供P处理下发现非亲缘组No.28的全株总^(13)C丰度显著高于亲缘组No.32,表明低P胁迫促进杉木与非亲缘邻株的C交流。不供P处理下非亲缘组No.32^(*)杉木全株生物量比亲缘组No.32^(*)低了31.3%,供P水平显著改变了杉木与邻株的相处生长模式,与非亲缘植株相邻的杉木全株生物量减少,根冠比降低,生长发育减弱。不供P处理下,非亲缘组No.32^(*)比CK组提高46.0%根表面积,降低74.7%根体积。不供P处理下,非亲缘邻株促进杉木根表面积增加,提高P获取能力,增强杉木地下部分竞争力。不供P处理下,非亲缘组No.32^(*)全株P含量与CK组没有显著差异,而亲缘组显著低于CK组,非亲缘组No.32^(*)全株P利用效率(PUE)显著低于亲缘组,可见,在低P胁迫下亲缘邻株可促进杉木PUE的提高,缓解杉木的低P胁迫,维持逆境中杉木的正常生长发育。本研究发现杉木与邻株存在基于^(13)C交流的亲缘识别,低P胁迫下杉木面对亲缘植物表现出提高相互响应度,提高PUE,面对非亲缘植物则表现出较强竞争力。养分匮乏下,杉木面对不同的亲缘邻株做不同的应对策略,这为优化杉木人工林种内或种间混交经营管理提供了理论依据。 展开更多

关键词 杉木 根系亲缘识别 ^^(13)c同位素标记 低磷胁迫 邻株竞争

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^(13)C标记技术在土壤和植物营养研究中的应用 被引量：33

5

作者 沈其荣 殷士学 +1 位作者 杨超光 陈巍 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 2000年第1期98-105,共8页

过去研究有机物在土壤中的周转通常采用14 C标记技术 ,但由于人们对其放射性的关注 ,进入 80年代以来研究者趋于使用稳定性同位素13C标记技术。虽然13C标记技术相对来说还较年轻 ,但从已有有限的研究资料来看其优越性已经显示出来。一... 过去研究有机物在土壤中的周转通常采用14 C标记技术 ,但由于人们对其放射性的关注 ,进入 80年代以来研究者趋于使用稳定性同位素13C标记技术。虽然13C标记技术相对来说还较年轻 ,但从已有有限的研究资料来看其优越性已经显示出来。一是在一定的条件下可以利用自然丰度分异较大的天然材料作为标记材料 ,既可以省去标记的时间和费用 ,又可以做到真正的“原位”研究 ;二是利用13C和15N加富标记技术 ,结合核磁共振测定 ,不仅可以研究有机物分解的动态变化 ,还可以追踪有机物在周转过程中C、N组分化学结构的变化 ,能为揭示土壤养分循环和腐殖质形成机理提供更多的信息。本文根据已收集到的部分资料 ,对13C标记技术在土壤和植物营养中的应用情况作一简要综述 ,并在此基础上讨论了13C加富标记技术在研究植物光合作用、光合产物的去向以及标记秸杆在土壤中的分解等方面的应用及其注意点 。 展开更多

关键词 ^^13c标记技术 土壤 植物营养

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大穗型水稻^13C光合产物的积累与分配 被引量：17

6

作者 闫川 洪晓富 +3 位作者 阮关海 余守武 王绍华 丁艳锋 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1282-1287,共6页

为了研究大穗型水稻品种穗、后光合产物的积累与分配,本试验以不同穗粒型的杂交粳稻品种为材料,研究了大穗型水稻穗后的光合生产、积累及物质转运特性,并通过13CO2标记技术,研究了水稻穗后不同时期光合产物的去向。结果表明,大穗型品种... 为了研究大穗型水稻品种穗、后光合产物的积累与分配,本试验以不同穗粒型的杂交粳稻品种为材料,研究了大穗型水稻穗后的光合生产、积累及物质转运特性,并通过13CO2标记技术,研究了水稻穗后不同时期光合产物的去向。结果表明,大穗型品种的穗粒数、单穗重显著大于中穗型品种。大穗型品种在齐穗后剑叶的净光合速率和上三叶的SPAD值显著高于中穗型品种。大穗型总13C同化物量显著高于中穗型品种,尤其表现在灌浆后期的穗部,而灌浆后期中穗型品种茎秆和叶片中的13C同化物量高于大穗型品种。大穗型品种具有较强的CO2同化能力优势,穗后光合产物的积累优势明显,且茎鞘物质向穗部的转移量、转运率及抽穗至成熟干物质积累占籽粒产量的百分率明显高于中穗型品种,具有更高的增产潜力。该研究以期为水稻超高产育种和栽培提供理论依据。 展开更多

关键词 水稻 大穗型 ^^13c标记 光合生产 积累与分配

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应用^(13)C脉冲标记方法研究不同施氮量对冬小麦净光合碳分配及其向地下输入的影响 被引量：36

7

作者 齐鑫 王敬国 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期2524-2530,共7页

通过盆栽试验,研究了不同施氮0、150和300mgN·kg-1水平下,冬小麦光合产物的分配和根系碳淀积量,分别在苗期、拔节期、花期和灌浆期用13CO2脉冲标记6h,标记6h后和生育期结束后破坏性取样,测定冬小麦地上部、根、土壤和土壤呼吸中的... 通过盆栽试验,研究了不同施氮0、150和300mgN·kg-1水平下,冬小麦光合产物的分配和根系碳淀积量,分别在苗期、拔节期、花期和灌浆期用13CO2脉冲标记6h,标记6h后和生育期结束后破坏性取样,测定冬小麦地上部、根、土壤和土壤呼吸中的13C含量。结果表明,净光合固定的13C分配到地上部的比例从苗期36.8%~94.1%增加到灌浆期的39.9%~98.3%,施氮处理显著高于不施氮处理,而固定在地下部的13C占冬小麦净吸收比例的0.3%~30%,低氮处理显著高于高氮处理,转移到土壤中碳有1%左右,最大值为2.4%。整个生育时期,低氮处理冬小麦植株输入到土壤的碳量为51.4mgC·株-1,显著高于不施氮处理的36mgC·株-1和高氮处理的34mgC·株-1。生育期结束后,通过直接称量根系干重的方法,估算不同施氮水平下小麦仍有102、105和66mgC·株-1作为根系残体保留在土壤中,因此,在整个生育期结束后,在3个氮水平下冬小麦所固定的大气CO2的量分别是138、156和100mgC·株-1。由此可见,低氮能增加从根系到土壤碳的累积量。 展开更多

关键词 根系淀积 氮肥 冬小麦 ^^13c 脉冲标记

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应用脉冲标记法对杉木富集^(13)C技术的初步研究 被引量：12

8

作者 于晓燕 池丽娟 毛艳玲 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1473-1477,共5页

通过盆栽试验对杉木幼苗进行13C同位素标记,并对杉木不同器官光合产物的分配进行研究,为木本植物的同位素标记与光合分配研究提供参考依据。结果表明,未标记杉木针叶、枝干的δ13C值随时间呈下降趋势,根呈现先下降后上升的趋势;标记后,... 通过盆栽试验对杉木幼苗进行13C同位素标记,并对杉木不同器官光合产物的分配进行研究,为木本植物的同位素标记与光合分配研究提供参考依据。结果表明,未标记杉木针叶、枝干的δ13C值随时间呈下降趋势,根呈现先下降后上升的趋势;标记后,杉木各器官δ13C值随时间呈现明显上升,达到高点后有一定下降。光合碳分配到杉木不同器官间的Atom%13C存在差异,大致呈现出当年生针叶最大,一年生针叶最小,根、枝干居中。13C标记使杉木针叶、枝干、根的δ13C由-25.185‰、-24.689‰、-25.326‰升为116.737‰、106.800‰、124.080‰。经过13C标记可获得富集13C的木本植物材料,可为研究土壤碳组分周转提供试验材料。 展开更多

关键词 杉木 ^^13c标记技术 光合碳 ^^13c丰度

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基于^(13)C示踪的2个杉木家系幼苗光合碳分配动态 被引量：1

9

作者 杨梦佳 邹显花 +7 位作者 郭志娟 彭钊 何妍 彭志远 姚必达 黄国敏 朱丽琴 黄荣珍 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期35-46,共12页

【目的】探究2个杉木家系幼苗在不同CO_(2)浓度下对外源碳的固定及其光合碳在不同器官中的运输与分配规律,为揭示杉木固碳及光合碳分配策略对CO_(2)浓度升高的响应机制提供理论依据。【方法】以南方林区广泛种植的洋口No.020和No.061杉... 【目的】探究2个杉木家系幼苗在不同CO_(2)浓度下对外源碳的固定及其光合碳在不同器官中的运输与分配规律,为揭示杉木固碳及光合碳分配策略对CO_(2)浓度升高的响应机制提供理论依据。【方法】以南方林区广泛种植的洋口No.020和No.061杉木幼苗为对象,设置对照CO_(2)浓度(400±50)μmol·mol^(-1)(C400)及CO_(2)浓度分别升高到(800±50)μmol·mol^(-1)(C800)和(1000±50)μmol·mol^(-1)(C1000)这3个CO_(2)浓度梯度,利用^(13)C标记法对不同浓度CO_(2)进行标记,量化示踪标记后不同阶段各杉木家系幼苗固定的光合碳在各组织器官的流向和分配,分析幼苗净光合速率、各器官生物量分配比例及生长差异,阐明不同CO_(2)浓度条件下各杉木家系幼苗的固碳能力及光合碳的体内分配规律差异。【结果】在不同CO_(2)浓度处理下,各杉木家系幼苗的各组织器官的^(13)C分配和生物量分配比例均大致呈现叶>茎>根的规律。随着CO_(2)浓度增加,各杉木家系幼苗的净光合速率与各器官δ^(13)C值总体上随之增加;No.020加快对根的^(13)C运输,表现为处理1天后,C800与C1000处理下根的^(13)C分配比例分别较C400处理增加50.40%和109.63%。CO_(2)处理浓度亦影响各杉木家系幼苗的光合碳分配策略,进而改变生物量分配。30天后,相较C400处理:C800与C1000处理下的No.020地上部^(13)C分配比例分别增加了6.23%和6.03%,No.020茎的^(13)C分配比例分别增加了39.50%和50.31%(P<0.05),No.061根系^(13)C分配比例分别增加了22.40%和70.26%(P<0.05),No.061茎的^(13)C分配比例分别减少了2.45%和15.10%(P<0.05);C1000处理下No.061茎的生物量分配比例减少12.44%,根的生物量分配比例增加5.22%。【结论】正常大气CO_(2)浓度下,No.020杉木幼苗具有更强的代谢转运能力。CO_(2)浓度升高促进2个杉木家系幼苗提高净光合速率,增加光合碳合成,促进No.020杉木幼苗加快对光合碳的向下运输,并影响2个基因型杉木的光合碳分配策略,其中,No.020倾向于向地上部尤其是茎中储存光合碳,而No.061倾向牺牲茎的光合碳分配以增加根系光合碳供给。 展开更多

关键词 ^^(13)c标记 杉木 不同家系 cO_(2)浓度升高 光合碳分配

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基于^(13)C脉冲标记法探究种植密度对侧柏幼苗生长及光合碳分配的影响 被引量：5

10

作者 孔玉华 朱庆征 +2 位作者 曲安然 朱龙飞 杨小燕 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 2022年第1期131-138,共8页

【目的】通过盆栽试验定量研究侧柏光合碳在地上部分、地下部分及土壤中的分配规律,探索人工林生态系统中植物-土壤的碳周转情况。【方法】以树龄1 a的侧柏幼苗为研究对象,设置3个种植密度水平(低密:1株/盆,中密:3株/盆,高密:5株/盆),... 【目的】通过盆栽试验定量研究侧柏光合碳在地上部分、地下部分及土壤中的分配规律,探索人工林生态系统中植物-土壤的碳周转情况。【方法】以树龄1 a的侧柏幼苗为研究对象,设置3个种植密度水平(低密:1株/盆,中密:3株/盆,高密:5株/盆),两个处理(^(13)C脉冲标记处理和未标记处理),采集地上部分、地下部分及根际土壤样品,对比分析植株生物量、^(13)C、全碳(TC)和全氮(TN)含量以及根际土壤理化性质的变化。【结果】随种植密度的提高,侧柏幼苗地上部分生物量、地下部分生物量和总生物量均呈递增的趋势,高种植密度显著提高了根际土壤溶解性有机碳和硝态氮的含量(P<0.05)。3个种植密度下植物-土壤系统各组分固定的^(13)C含量均表现为地上部分>地下部分>根际土壤(P<0.05)。种植密度显著影响了光合^(13)C含量在各组分的分配比例,且随种植密度的提高,分配在地上部分的比例呈递增趋势,变化范围为61.95%~64.92%;分配在地下部分的比例呈递减趋势,变化范围为38.04%~35.07%;而分配在土壤中的比例无显著差异(0.01%~0.02%)。【结论】种植密度显著影响侧柏幼苗的生长及光合碳在地上部分、地下部分和土壤中的分配比例,高密度种植提高了植株及土壤的碳固定,但也可能造成了种间竞争作用,使光合碳优先分配在植株的地上部分,而减少了向地下部分的转运。 展开更多

关键词 ^^(13)c脉冲标记 种植密度 侧柏幼苗 光合碳分配 碳周转

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应用脉冲标记粗枝云杉和四川红杉幼苗的^(13)C分配特征研究 被引量：2

11

作者 杨玉婷 杨红艳 +8 位作者 刘金超 曲炜辰 杜婷 张玉 张丽 游成铭 谭波 徐振锋 李晗 《四川农业大学学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期225-229,274,共6页

【目的】探究针叶树种对光合碳同化产物在器官-土壤中的分配规律。【方法】以粗枝云杉(Picea asperata)和四川红杉(Larix masteriana)5 a生幼苗为试验对象,通过盆栽实验,利用脉冲标记法对处于生长期的幼苗进行4次^(13)C同位素脉冲标记,... 【目的】探究针叶树种对光合碳同化产物在器官-土壤中的分配规律。【方法】以粗枝云杉(Picea asperata)和四川红杉(Larix masteriana)5 a生幼苗为试验对象,通过盆栽实验,利用脉冲标记法对处于生长期的幼苗进行4次^(13)C同位素脉冲标记,以期揭示粗枝云杉和四川红杉光合碳同化产物在器官-土壤中的分布规律。【结果】两种幼苗各器官和土壤δ^(13)C值在标记前后均存在显著差异,且标记后^(13)C富集量表现为:四川红杉>粗枝云杉。标记后四川红杉根、枝、叶和土壤的δ^(13)C值范围分别为:25.33‰~171.64‰、36.68‰~206.84‰、79.40‰~230.91‰和-16.49‰~-11.28‰,具体表现为叶>枝>根>土壤;粗枝云杉根、枝、叶和土壤的δ^(13)C值范围为-23.02‰~63.97‰、-23.72‰~18.52‰、-20.09‰~14.09‰和-20.27‰~-15.71‰,表现为根>叶>枝>土壤。【结论】基于^(13)C脉冲标记下,四川红杉^(13)C富集量相对高于粗枝云杉,其中四川红杉幼苗叶对碳的固定较高,而粗枝云杉幼苗根系对^(13)C的固定较高。这些结果表明脉冲标记法在探究针叶树种幼苗期器官-土壤中光合产物分配规律研究中效果良好,为稳定同位素脉冲标记法在植物生理和生态中的应用提供了一定的基础数据和技术支持。 展开更多

关键词 脉冲标记 ^^(13)c 粗枝云杉 四川红杉 器官

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利用^(13)C标记和自然丰度三源区分玉米根际CO_(2)释放 被引量：4

12

作者 孙昭安 张保仁 +4 位作者 何敏毅 王开永 胡正江 陈清 孟凡乔 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1256-1266,共11页

石灰性土壤中,根际土壤释放的CO_(2)有三个来源,即根源呼吸、土壤有机碳(SOC)分解和土壤无机碳(SIC)溶解,三源区分土壤释放的CO_(2)是量化土壤碳平衡的前提。分别在玉米拔节期、抽穗期和灌浆期进行7 h的^(13)O_(2)脉冲标记,经过27 d示... 石灰性土壤中,根际土壤释放的CO_(2)有三个来源,即根源呼吸、土壤有机碳(SOC)分解和土壤无机碳(SIC)溶解,三源区分土壤释放的CO_(2)是量化土壤碳平衡的前提。分别在玉米拔节期、抽穗期和灌浆期进行7 h的^(13)O_(2)脉冲标记,经过27 d示踪期后破坏性取样,测定^(13)标记与自然丰度处理中,玉米地上部、根系、土壤和土壤CO_(2)的碳含量和δ^(13)值,利用^(13)示踪并结合自然丰度法区分玉米土壤CO_(2)的来源。研究结果显示,随着玉米生长,根源呼吸对土壤CO_(2)的贡献呈降低趋势,从拔节期的66.7%降低至灌浆期的25.8%。整个玉米旺盛生育期内(从拔节期到生育期末),根源呼吸和土壤总碳释放对土壤CO_(2)具有同等贡献,SOC和SIC释放对土壤总碳释放的贡献率分别为30%和20%。玉米生长对土壤的碳输入(根系+根际沉积物)超过土壤总碳(SIC+SOC)的释放,总体表现为土壤碳汇。研究表明,SIC溶解对全球碳库稳定性和调节CO_(2)浓度的影响非常重要,若忽视石灰性土壤中SIC溶解,则会高估SOC的分解,进而影响SOC激发效应以及土壤碳平衡的评估。 展开更多

关键词 ^^(13)c脉冲标记 三源区分 土壤有机碳 土壤无机碳 根源呼吸

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^(13)C同位素示踪法研究木素与纤维素连接键的形成 被引量：12

13

作者 范建云 谢益民 +2 位作者 杨海涛 李松礼 王鹏 《中国造纸学报》 EI CAS CSCD 2006年第1期1-4,共4页

经润胀处理后的微晶纤维素,在β-葡萄糖甙酶、葡萄糖氧化酶及过氧化物酶存在下,与松柏醇葡萄糖甙发生聚和反应得到木素-纤维素复合体(DHPCC)。用高分辨率CP/MAS13C-NMR分析常规DHPCC和侧链α位被13C标记的DHPCC-13C时发现,DHPCC中木素... 经润胀处理后的微晶纤维素,在β-葡萄糖甙酶、葡萄糖氧化酶及过氧化物酶存在下,与松柏醇葡萄糖甙发生聚和反应得到木素-纤维素复合体(DHPCC)。用高分辨率CP/MAS13C-NMR分析常规DHPCC和侧链α位被13C标记的DHPCC-13C时发现,DHPCC中木素结构单元以-βO-4、β-β、β-5和β-1方式连接为主,还含有少量的松柏醇结构和肉桂醇结构;DHPCC中木素与纤维素之间以苯甲醚键、苯甲酯键及缩醛键连接,其中,缩醛键与酯键可能为主要的连接方式。 展开更多

关键词 纤维素 ^^13c标记 木素

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愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-[α-^(13)C]的合成新方法及结构分析 被引量：11

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作者 周燕 谢益民 +2 位作者 杨志勇 邵震宇 赵志法 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期921-926,共6页

本文研究了愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-[α-13C]的合成新路线,首次合成出α位带13C同位素标记的愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-[α-13C],并利用1H-NMR、13C-NMR等手段对其化学结构进行了分析。研究结果表明:利用乙醇作为反应溶剂使4... 本文研究了愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-[α-13C]的合成新路线,首次合成出α位带13C同位素标记的愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-[α-13C],并利用1H-NMR、13C-NMR等手段对其化学结构进行了分析。研究结果表明:利用乙醇作为反应溶剂使4-乙酰基愈创木酚-[α-13C]的溴代反应成为均相反应,溴代产物的产率可提高到90%以上。采用硅胶层析用乙酸乙酯和正己烷(1/2=V/V)做流动相可以分离得到该中间产物。通过利用过量愈创木酚和4-(α-溴代乙酰基)-愈创木酚-[α-13C]进行反应,可以得到β-0-4型木素模型化合物———愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-[α-13C]。 展开更多

关键词 ^愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-[α-^13c] 溴代反应 合成 ^^13c标记

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矿区复垦地接菌驱动植物-土壤系统中光合碳分配与稳定机制 被引量：1

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作者 毕银丽 张可 +1 位作者 肖礼 王董董 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期572-583,共12页

接种丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)与植被恢复联合已成为矿区沉陷地生态修复关键复垦技术,探究菌根修复多年后矿区植物光合碳在植物-土壤系统中的积累与分配现状及稳定机制,对于深入明晰矿区菌根复垦后植物-土壤碳固... 接种丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)与植被恢复联合已成为矿区沉陷地生态修复关键复垦技术,探究菌根修复多年后矿区植物光合碳在植物-土壤系统中的积累与分配现状及稳定机制,对于深入明晰矿区菌根复垦后植物-土壤碳固定流动过程、实现矿区固碳增汇具有重要意义。为此,在大柳塔菌根修复试验示范区紫穗槐样地的接菌区与对照区,设计原位^(13)C同位素脉冲标记试验,结合碳同位素及代谢组学的方法,研究长期菌根复垦下矿区光合碳在植物-土壤系统中的分配及稳定策略。结果表明:叶片光合固碳后沿叶—茎—根—土的路径向下运移,长期菌根修复能增加光合碳在矿区植物-土壤系统中的积累量,标记接菌区平均光合碳富集总量是标记对照区的1.3倍;接菌提高光合碳向地下部(植物根系及土壤)的分配比例,标记接菌区地下部分配比例及平均富集量比标记对照区多13.4%,299.3%。光合碳^(13)C进入土壤后,更多地以矿物结合态有机碳(MAOC)形式存在,其中光合碳^(13)C在MAOC中的平均富集量标记接菌区比标记对照区多分配了246.8%,标记接菌区^(13)C-MBC净富集量是标记对照区的4.5倍,维持了土壤碳库的稳定,同时菌根提高土壤有机碳转化的能力,有利于光合碳在土壤中的固存。结合代谢组学的结果发现,AMF菌丝网络通过调节脂质和类脂分子、有机杂环化合物、有机氧化物、苯丙烷和聚酮类等相关化合物的代谢,影响了酪氨酸代谢、糖解与糖代谢合成、氨基糖和核苷酸糖等碳代谢途径,最终实现土壤中光合碳^(13)C的富集以及有机碳库的稳定。综上,微生物菌根复垦既可以促进土壤有机碳库积累,又可以调控有机碳库的转化与稳定,是矿区土壤实现固碳增汇的优选方法之一。 展开更多

关键词 丛枝菌根真菌 矿区生态复垦 ^原位^(13)c标记 代谢组学 光合碳分配 碳组分

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整株尺度上核桃初果期光合同化物向果实的分配特性

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作者 郝洪龙 张翠芳 +5 位作者 王世伟 杨先安 郭桐 耿召坤 赵龙 李振瑜 《新疆农业科学》 北大核心 2025年第6期1461-1468,共8页

【目的】研究温185核桃(J.regia Wen185)叶片光合同化物向果实分配的特性。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记技术对5年生核桃树全株进行标记,分析核桃不同果实发育时期果实、叶片和其他器官中^(13)C分配率(R^(13)C)、叶片源强和果实库... 【目的】研究温185核桃(J.regia Wen185)叶片光合同化物向果实分配的特性。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记技术对5年生核桃树全株进行标记,分析核桃不同果实发育时期果实、叶片和其他器官中^(13)C分配率(R^(13)C)、叶片源强和果实库强的变化。【结果】R^(13)C在叶片中逐渐降低,在花后40~60 d维持在较高水平;R^(13)C在果实中呈‘升-降-升-降’的变化,在花后40~60 d和80~100 d显著升高(P<0.05);叶片中叶绿素含量和Rubisco羧化酶活性呈‘升-降’的变化,净光合速率呈‘升-降-升-降’的变化,均在花后40~60 d显著升高(P<0.05);果实重量和体积均在花后40~60 d和80~100 d显著上升(P<0.05)。【结论】花后40~60 d,大部分光合同化物用于叶片的快速生长,叶片的快速生长伴随着光合能力的升高,此时叶片完成从库到源的转变;花后40~60 d,和80~100 d,是光合同化物向果实分配较多的两个时期,其中花后40~60 d果实迅速生长,库强提高,光合同化物主要用于果实细胞分裂和形态构建,花后80~100 d时果实处于油脂转化期,库强提高,促进光合同化物向果实的分配。 展开更多

关键词 核桃 光合同化物 ^^(13)c同位素标记 源强 库强

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刈割强度对狗牙根光合产物分配的动态影响

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作者 余国杰 王青 +2 位作者 韩瑞鑫 梁宏 平晓燕 《草地学报》 北大核心 2025年第8期2521-2530,共10页

光合产物分配策略是植物应对胁迫干扰和增强环境适应性的重要手段,本研究以C_(4)草本植物狗牙根(Cynodon dactylon)为研究对象,基于^(13)C脉冲标记技术,探究刈割强度对狗牙根光合产物分配的动态影响。结果表明:刈割显著影响狗牙根叶、... 光合产物分配策略是植物应对胁迫干扰和增强环境适应性的重要手段,本研究以C_(4)草本植物狗牙根(Cynodon dactylon)为研究对象,基于^(13)C脉冲标记技术,探究刈割强度对狗牙根光合产物分配的动态影响。结果表明:刈割显著影响狗牙根叶、茎和根的δ^(13)C分配比例(P<0.001)、非结构性碳水化合物(Non structural carbohydrates,NSC)(P<0.001)和次生代谢物(Secondary metabolites,SM)含量(P<0.05);刈割后狗牙根显著增加叶片的δ^(13)C分配比例,显著降低茎部的δ^(13)C分配比例(P<0.05);刈割显著降低狗牙根的根系NSC和SM含量,显著增加茎部的SM含量,轻、中度刈割下狗牙根叶片NSC含量均显著增加,重度刈割下狗牙根叶片SM含量显著高于其他处理(P<0.05);随恢复时间的延长,轻度刈割会逐渐降低叶片的δ^(13)C分配比例,重度刈割会进一步降低茎的δ^(13)C分配比例,增加叶片和根系的δ^(13)C分配比例。研究结果将为科学合理地管理人工草地提供参考依据。 展开更多

关键词 c_(4)植物 光合产物分配 狗牙根 刈割 ^^(13)c脉冲标记

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土壤微生物碳利用效率对农田管理措施响应的机制

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作者 张晨阳 孙力扬 +2 位作者 徐明岗 李建华 蔡岸冬 《土壤学报》 北大核心 2025年第1期177-188,共12页

为明确农田生态系统中土壤微生物碳利用效率(CUE)对不同管理措施的响应及驱动因素,深刻理解土壤有机碳周转、快速提升土壤肥力和有效减缓气候变化。收集全球已公开发表的198组文献数据,通过整合分析(Meta-analysis)和皮尔森(Pearson)分... 为明确农田生态系统中土壤微生物碳利用效率(CUE)对不同管理措施的响应及驱动因素,深刻理解土壤有机碳周转、快速提升土壤肥力和有效减缓气候变化。收集全球已公开发表的198组文献数据,通过整合分析(Meta-analysis)和皮尔森(Pearson)分析方法探究不同农田管理措施对土壤微生物CUE的影响和主控因素。结果表明:添加生物质炭能够增加^(13)C标记底物(CUE_(13C))和^(18)O标记水(CUE_(18O))方法测量(计算)的土壤微生物CUE,而降低化学计量模型(CUE_(ST))方法计算的土壤微生物CUE。施用化肥降低土壤微生物CUE_(18O)(–4.71%),但提高土壤微生物CUE_(ST)(28.20%)。秸秆还田导致土壤微生物CUE_(18O)和CUE_(ST)分别降低14.08%和28.64%。免耕/少耕使通过三种方法评估的土壤微生物CUE均得到显著增加。特定气候、土壤属性和试验年限显著影响了土壤微生物CUE的变化趋势。干旱指数和土壤pH是影响土壤微生物CUE_(13C)效应值的关键因素。土壤微生物CUE_(18O)效应值随着土壤微生物生长速率和微生物生物量碳的增加而增加。土壤微生物CUEST效应值与土壤有机碳和微生物细胞外酶活性呈显著正相关关系(P<0.05),与土壤黏粒含量呈显著负相关关系(P<0.01)。因此,充分考虑特定地点的气候、土壤化学性质以及微生物活性和功能对农田管理措施的响应有利于调节作用于微生物群落或者细胞层面的土壤微生物CUE,从而更有效地促进农田生态系统中土壤有机碳的形成和积累。 展开更多

关键词 微生物碳利用效率 农田管理 ^^(13)c标记底物 ^^(18)O标记水 化学计量模型 整合分析

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[Co(appma)(amp)Cl][ZnCl_4]体系配合物二异构体的合成与结构特征

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作者 温祖标 刘肃平 郭辉瑞 《华中师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2006年第4期559-562,共4页

用过氧化物法合成了[Co(appma)(amp)Cl][ZnCl4](appma=N-(2-氨丙基)-2-吡啶甲胺,amp=2-(氨甲基)吡啶)体系配合物.元素分析与13C1、H NMR检测表明,配合物是标题体系中的二异构体且配合物阳离子中可能具有C—H…π结构.

关键词 钴(Ⅲ)配合物 c—H…π结构 ^^13c和^1H NMR

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高州油茶果实膨大期光合产物的运输和分配特征 被引量：5

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作者 申春晖 陈锐帆 +1 位作者 刘祯 奚如春 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期58-66,共9页

【目的】研究高州油茶在果实快速膨大期光合产物的运输和分配特征,进一步掌握南方特色油茶品种果实品质与光合产物分配的相关性,为华南地区油茶产业高质量发展提供理论支撑。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记法,对高州油茶饲喂^(13)CO_... 【目的】研究高州油茶在果实快速膨大期光合产物的运输和分配特征,进一步掌握南方特色油茶品种果实品质与光合产物分配的相关性,为华南地区油茶产业高质量发展提供理论支撑。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记法,对高州油茶饲喂^(13)CO_(2)气体2 h,在标记后0、6、24、48、72 h分别测定叶、枝、果皮和种仁的^(13)C含量,同时测定其叶片、种仁和果皮中的糖组分特征和非结构性碳水化合物(NSC)。【结果】1)^(13)C光合产物在叶中合成后,在标记结束后0~6 h向各库器官的运输速率最大,6~48 h光合产物运输趋于稳定。2)光合产物运输趋于稳定后,在各器官的分配比从大到小依次为叶>种仁>果皮>枝。高州油茶光合作用固定的^(13)C光合产物在标记结束后0~72 h消耗了95.07%。3)光合产物主要以果糖的形式在各器官存储,叶与果实之间存在着较高的蔗糖质量浓度梯度。4)各器官非结构性碳水化合物(NSC)积累量为果皮>叶>种仁。可溶性糖/淀粉比值为种仁最大,果皮次之,叶最小。【结论】果实膨大期高州油茶叶中合成的光合产物在合成后的24 h内向各库器官快速运输,大多光合产物被植物呼吸消耗。近期合成的光合产物在各器官中分配比以叶最高,不利于高州油茶果实发育。叶与果皮中较高的蔗糖质量浓度是高州油茶果皮较厚的原因之一。果实快速膨大期果皮发育、脂肪酸合成和油脂积累是种仁与果皮中可溶性糖/淀粉比值较高的原因。 展开更多

关键词 光合产物运输与分配 ^^(13)c脉冲标记 糖组分 非结构性碳水化合物 高州油茶

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