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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
1
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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稳定同位素^(13)C在生物医学研究中的应用 被引量：1
2
作者 侯静华 李良君 《化学世界》 CAS CSCD 北大核心 2008年第8期504-506,503,共4页
稳定同位素13C因其具有安全、无损伤和非侵害性等特点己被广泛应用于生物医学等研究领域。尤其是应用不同的13C标记物所进行的呼气试验,更是在生物学、临床医学的诊断与研究中发挥了重要作用,应用前景广阔。
关键词 ^^13c稳定同位素 医学研究 应用
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稳定同位素^(13)C分离二塔级联耦合优化设计与实验研究 被引量：2
3
作者 田叶盛 李虎林 +3 位作者 姜永悦 龙磊 吉永喆 周建跃 《同位素》 CAS 2016年第3期152-157,共6页
采用均匀实验与Aspen Plus模拟耦合的计算方法优化13 C分离二塔级联工艺操作参数。经实验验证,实验值与耦合优化的模拟值吻合较好,相对误差为6.5%;在不增大能耗费用的同时,优化实验得到二塔釜的13 C丰度为14.1%,较二塔级联初始实验结果... 采用均匀实验与Aspen Plus模拟耦合的计算方法优化13 C分离二塔级联工艺操作参数。经实验验证,实验值与耦合优化的模拟值吻合较好,相对误差为6.5%;在不增大能耗费用的同时,优化实验得到二塔釜的13 C丰度为14.1%,较二塔级联初始实验结果提高25%以上。结果表明,建立的耦合优化设计方法经实验验证可行,可为13 C产业化级联工艺设计提供理论参考,也可为其他传统精馏工业优化设计提供指导。 展开更多
关键词 ^稳定同位素^13c 均匀实验 ASPEN Plus模拟 耦合优化
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不同桉树品种稳定碳同位素研究 被引量：6
4
作者 洪伟 黄锦湖 +3 位作者 李键 林晗 陈灿 吴承祯 《福建林学院学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期193-197,共5页
测定了10个不同品种桉树的叶、枝干、根的稳定碳同位素(δ13C值)。结果表明,同种桉树的叶、枝干、根的δ13C值差异显著且依次降低。δ13C值在无性系之间差异显著,叶、枝干δ13C值在种间差异不显著,根的δ13C值在种间差异显著。各个器官... 测定了10个不同品种桉树的叶、枝干、根的稳定碳同位素(δ13C值)。结果表明,同种桉树的叶、枝干、根的δ13C值差异显著且依次降低。δ13C值在无性系之间差异显著,叶、枝干δ13C值在种间差异不显著,根的δ13C值在种间差异显著。各个器官的δ13C值和植物半致死温度之间的相关性都在0.3以下,因此δ13C值能否作为品种或抗寒性的判定指标,还需要对δ13C值和其他抗寒性指标的关系做进一步的研究。 展开更多
关键词 桉树 无性系 ^稳定碳同位素(δ^13c值) 耐寒性
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新疆和田墨玉中石墨包裹体碳同位素组成研究
5
作者 张存 马楠 +3 位作者 王婉琦 陈淑祥 吴煜 刘金海 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2024年第S01期25-28,共4页
新疆地区是中国最重要的和田玉成矿区带,赋存大量优质原生和次生和田玉矿床。其中,新疆和田墨玉可以划分为两种典型类型,一种以阳起石为主要矿物,另一种则主要以透闪石和石墨为主要矿物,后者颜色通常由石墨包裹体导致。众所周知,石墨在... 新疆地区是中国最重要的和田玉成矿区带,赋存大量优质原生和次生和田玉矿床。其中,新疆和田墨玉可以划分为两种典型类型,一种以阳起石为主要矿物,另一种则主要以透闪石和石墨为主要矿物,后者颜色通常由石墨包裹体导致。众所周知,石墨在有机和无机碳循环过程中发挥重要作用,对科学揭示地球深部碳循环具有重要科学指示意义,而和田墨玉中石墨包裹体则是研究新疆地区复杂背景下碳聚集、固定及循环的有利对象。但以往的研究重点关注了和田墨玉成因类型、形成机制等方面,针对石墨包裹体的碳质来源,尚未被厘定,不利于和田玉成矿规律和构造演化的完整科学认识。因此,本研究采用显微岩相学、电子探针、碳稳定同位素等技术手段,对新疆和田墨玉样品的矿物组成、石墨包裹体碳同位素特征进行了系统研究。结果表明,新疆和田墨玉的主要矿物组成为透闪石,副矿物或次要矿物组成为石墨、方解石、透辉石和磷灰石等;石墨碳稳定同位素揭示,新疆和田墨玉中石墨包裹体的δ^(13)C_(PDB)处于-21.3‰~-8.5‰,平均值为-13.76‰,具有相对较重的碳同位素组成,指示石墨碳质来源具有有机和无机双重成因。结合区域地质环境,我们认为在古生代中酸性岩浆侵入到前寒武纪白云石大理岩过程中携带幔源重同位素碳,导致石墨和透闪石共同结晶或沉淀。本文研究为和田玉矿床成矿过程及地球深部碳循环方面提供独特视角。 展开更多
关键词 和田墨玉 成矿过程 ^δ^(13)c稳定同位素 岩浆热液 新疆
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外源碳输入对华北平原农田和湿地土壤有机碳矿化及其温度敏感性的影响 被引量：8
6
作者 魏圆云 崔丽娟 +4 位作者 张曼胤 刘魏魏 王大安 杨思 肖红叶 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1463-1471,共9页
研究外源碳输入和气候变暖对土壤有机碳矿化的影响,对于深入理解土壤有机碳的稳定和积累机制以及其对全球变化的响应具有重要意义。通过为期35 d的室内培养试验,利用^13C稳定同位素标记技术,研究了华北平原典型农田和湿地土壤在15℃和2... 研究外源碳输入和气候变暖对土壤有机碳矿化的影响,对于深入理解土壤有机碳的稳定和积累机制以及其对全球变化的响应具有重要意义。通过为期35 d的室内培养试验,利用^13C稳定同位素标记技术,研究了华北平原典型农田和湿地土壤在15℃和25℃下的土壤有机碳矿化及激发效应。结果表明,土地利用类型(农田/湿地)、温度(15℃/25℃)和葡萄糖添加[0.4 mg(C)·g^-1]对土壤有机碳矿化均具有显著影响。在相同培养温度下,未添加葡萄糖的农田和湿地土壤有机碳矿化无显著差异,而添加葡萄糖处理下农田土壤有机碳矿化显著高于湿地土壤。除湿地土壤在15℃下培养外,添加葡萄糖显著促进了农田和湿地土壤有机碳矿化,农田土壤有机碳矿化的激发效应显著高于湿地土壤。温度升高显著促进了农田和湿地土壤有机碳矿化,培养过程中土壤有机碳矿化温度敏感性Q10为1.2~1.6,土地利用类型和葡萄糖添加对土壤有机碳矿化温度敏感性的影响都不显著。在温度升高和外源碳输入的共同作用下,农田土壤有机碳矿化显著高于湿地土壤。 展开更多
关键词 土壤有机碳矿化 外源碳输入 气候变暖 土地利用类型 激发效应 温度敏感性 ^^13c稳定同位素
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水分胁迫下7个种源辽东冷杉幼苗水分利用效率差异 被引量：1
7
作者 腰政懋 柴源 +1 位作者 冯博 徐程扬 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期27-34,共8页
以来自辽东冷杉天然分布区之一的辽宁省东部山区的7个种源辽东冷杉当年实生幼苗为研究对象,在温室控制条件下研究了辽东冷杉幼苗在充分供水、轻度胁迫、重度胁迫共3个水分处理条件下的长期水分利用效率(WUEL)、瞬时水分利用效率(WUEI)... 以来自辽东冷杉天然分布区之一的辽宁省东部山区的7个种源辽东冷杉当年实生幼苗为研究对象,在温室控制条件下研究了辽东冷杉幼苗在充分供水、轻度胁迫、重度胁迫共3个水分处理条件下的长期水分利用效率(WUEL)、瞬时水分利用效率(WUEI)、叶片稳定碳同位素组成(δ13C)及相互关系,以探讨辽东冷杉幼苗水分利用效率的种源间差异及其对水分胁迫的生理响应机制。结果表明,随着水分胁迫的加剧,7个种源辽东冷杉幼苗的WUEL均呈上升趋势,种源间WUEL仅在重度胁迫条件下差异显著(P<0.05),在充分供水和轻度胁迫条件下,种源间WUEL的差异并不显著;WUEI和叶片δ13C也均呈上升趋势,种源间WUEI和叶片δ13C在3种水分条件下的差异均极显著(P<0.01)。从单个种源在3种水分条件下的表现来看,WUEL在水分处理间均存在显著(P<0.05)或极显著差异(P<0.01),而WUEI和叶片δ13C在水分处理间均存在极显著差异(P<0.01)。辽东冷杉幼苗的叶片δ13C与其WUEL在各水分条件下均有良好的正相关关系,而且随着水分胁迫的加剧,δ13C与WUEL的正相关程度也越来越紧密,所以叶片δ13C可以作为筛选高水分利用效率种源的有效指标。 展开更多
关键词 辽东冷杉 水分利用效率 水分胁迫 ^稳定碳同位素组成(δ^13c) 种源
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