大气水汽稳定同位素组成在生态系统水循环中的应用 被引量：6

1

作者 王帆 江洪 牛晓栋 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期156-165,共10页

水汽稳定同位素组成(δv)可以为水循环研究提供大量有价值的信息。近年来,稳定同位素红外光谱技术(isotope ratio infrared spectroscopy,IRIS)的发展为获得高时间分辨率的水汽稳定同位素原位测量数据提供了可能。在水汽稳定同位素组成... 水汽稳定同位素组成(δv)可以为水循环研究提供大量有价值的信息。近年来,稳定同位素红外光谱技术(isotope ratio infrared spectroscopy,IRIS)的发展为获得高时间分辨率的水汽稳定同位素原位测量数据提供了可能。在水汽稳定同位素组成研究取得了巨大进展的同时,适时对δv及其在生态系统水循环应用的研究进展进行综述,可以为后续研究提供借鉴和参考。从5个方面对水汽稳定同位素组成的研究进行了详述,分别是:1水汽稳定同位素分析仪的在线校正;2δv的变化规律;3氘过量的变化特征;4蒸散发组分的区分;5叶片水18O富集的估算。目前水汽稳定同位素的观测站点十分稀少,尽快建立全球的水汽稳定同位素观测网络并进行长时间的连续观测,将大大促进生态系统水循环和生态过程解析及其模拟方面的研究。同时,将稳定同位素在线观测数据和通量观测以及遥感模型结合起来,可以更好地揭示区域乃至全球水循环模式和机理机制。 展开更多

关键词 生态学 校正 氘过量 蒸散发组分 区分 叶片水18O富集 水汽稳定同位素组成 综述

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天目山森林生态系统大气水汽稳定同位素组成的影响因素 被引量：7

2

作者 牛晓栋 江洪 王帆 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期327-334,共8页

稳定同位素技术是进一步揭示生态系统碳/水交换对环境条件变化响应的重要手段。学者将此技术用于农田生态系统的较多,关于对森林生态系统的研究几乎没有。利用大气水汽稳定同位素观测系统和常规气象观测系统对浙江省天目山常绿落叶阔叶... 稳定同位素技术是进一步揭示生态系统碳/水交换对环境条件变化响应的重要手段。学者将此技术用于农田生态系统的较多,关于对森林生态系统的研究几乎没有。利用大气水汽稳定同位素观测系统和常规气象观测系统对浙江省天目山常绿落叶阔叶混交林生态系统进行观测。以2013年8月1日到2013年10月1日观测的数据为依据,对天目山森林生态系统大气水汽稳定同位素组成(δv)的影响因素及其相互关系进行了研究。结果显示:在森林生态系统中,大气降水、环境温度、土壤5 cm温度与大气水汽稳定同位素组成的相关性显著(P<0.05)。土壤5 cm湿度、环境湿度、平均风速、净辐射与大气水汽稳定同位素组成的相关性不显著。和农田生态系统相比,森林生态系统中对大气水汽稳定同位素组成产生影响的环境因素有一定差别。 展开更多

关键词 森林生态学 大气水汽稳定同位素组成 森林生态系统 影响因素 相关性 天目山

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大气水汽稳定同位素组成δv影响因素分析 被引量：2

3

作者 石俊杰 马孝义 +3 位作者 胡笑涛 龚道枝 梅旭荣 郝卫平 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期56-59,共4页

以玉米田实测数据为依据,对农田大气水汽稳定同位素组成δνv的影响因素及其相互关系进行了研究,据此发现,大气降雨、空气温度、相对湿度及平均风速是影响农田生态系统大气水汽稳定同位素组成δv的重要环境因素;其中空气温度与大气水汽... 以玉米田实测数据为依据,对农田大气水汽稳定同位素组成δνv的影响因素及其相互关系进行了研究,据此发现,大气降雨、空气温度、相对湿度及平均风速是影响农田生态系统大气水汽稳定同位素组成δv的重要环境因素;其中空气温度与大气水汽稳定同位素组成δv拟合呈线性关系;相对湿度、平均风速与大气水汽稳定同位素组成δv拟合呈对数关系,其相关性均极高。 展开更多

关键词 稳定同位素组成 影响因素 关系拟合

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金沙江下游流域大气降水氢氧稳定同位素特征及水汽来源

4

作者 金可 于江 +5 位作者 张乾柱 周火明 万丹 赵姹 胡月 吴颐杭 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第5期26-34,共9页

金沙江下游流域地处干热河谷气候影响区,大气降水对该区域水文循环至关重要。分析了金沙江下游流域降水稳定同位素组成的季节变化特征及其影响因素,结合同位素示踪和HYSPLIT模型探讨了流域大气降水水汽来源。结果表明:金沙江下游流域降... 金沙江下游流域地处干热河谷气候影响区,大气降水对该区域水文循环至关重要。分析了金沙江下游流域降水稳定同位素组成的季节变化特征及其影响因素,结合同位素示踪和HYSPLIT模型探讨了流域大气降水水汽来源。结果表明:金沙江下游流域降水δ^(2) H和δ^(18) O雨季偏负而旱季偏正,气温和降水量对同位素组成影响较大而高程效应不显著;流域大气降水线斜率和截距均低于全球和我国大气降水线,主要受到非平衡蒸发作用影响;流域大气降水水汽来源和昆明地区类似,雨季降水主要受到西南与南亚季风影响,旱季降水潜在来源为西风带或极地大陆气团。研究成果对金沙江下游区域水文循环具有重要指导意义。 展开更多

关键词 大气降水 氢氧稳定同位素组成 影响因素 水汽来源 金沙江下游流域

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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 被引量：33

5

作者 殷树鹏 张成君 +2 位作者 郭方琴 李晓丽 张云 《同位素》 CAS 北大核心 2008年第1期46-53,共8页

碳同位素组成(δ(13C))综合反映了植物光合作用过程中气孔的传导和CO2的固定,可以作为植物在环境中生理机能变化的指标,用于研究植物生理与生态环境之间的关系。降水、温度、光照、土壤盐度、大气CO2浓度等因素都会在不同程度上影响植... 碳同位素组成(δ(13C))综合反映了植物光合作用过程中气孔的传导和CO2的固定,可以作为植物在环境中生理机能变化的指标,用于研究植物生理与生态环境之间的关系。降水、温度、光照、土壤盐度、大气CO2浓度等因素都会在不同程度上影响植物叶片气孔传导和CO2的固定,导致植物的δ(13C)发生变化。降水因素对δ(13C)影响最明显,温度对δ(13C)产生的影响较复杂。一般情况下,大气中CO2通过影响植物叶片的内外压力,使植物δ(13C)发生变化。植物δ(13C)不仅可以反映光合作用过程中对水分的利用效率,而且与水分利用效率具有正相关性,因此,碳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。 展开更多

关键词 稳定碳同位素组成 环境生态因子 水分利用效率

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液相色谱-同位素比值质谱测定白酒中乙醇的碳同位素比值 被引量：9

6

作者 钟其顶 王道兵 +4 位作者 张倩 谢正敏 陈林 熊正河 肖冬光 《酿酒科技》 2016年第11期49-53,共5页

特定化合物稳定同位素分析是近年来研究的重点，基于液相色谱-同位素比值质谱（LC-IRMS）技术建立了白酒中乙醇δ13C值的测定方法。分析了白酒挥发性组分对乙醇δ13C值测定的干扰，研究了流动相流速和色谱柱温度对白酒中乙醇分离及对δ... 特定化合物稳定同位素分析是近年来研究的重点，基于液相色谱-同位素比值质谱（LC-IRMS）技术建立了白酒中乙醇δ13C值的测定方法。分析了白酒挥发性组分对乙醇δ13C值测定的干扰，研究了流动相流速和色谱柱温度对白酒中乙醇分离及对δ13C值测定的影响，优化后的色谱条件为流速0.35 mL/min，柱温30℃，样品中乙醇浓度范围为0.14～1.08 g/L。方法的重复性和再现性标准偏差均优于0.09‰（n=10）。用该法和气相色谱-燃烧-稳定同位素比值质谱技术同时测定10个白酒样品，两种方法的测定结果具有显著相关性关系（R2=0.999）。该法操作简单，检测限可低至0.14 g/L，且结果更稳定、准确。 展开更多

关键词 液相色谱-稳定同位素比值质谱 稳定碳同位素组成(δ13C) 乙醇 白酒

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宁夏荒漠草原典型群落的植被特征及其优势植物的水分利用效率 被引量：15

7

作者 胡海英 李惠霞 +3 位作者 倪彪 师斌 许冬梅 谢应忠 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期460-471,共12页

通过系统调查宁夏盐池县研究区在雨季前后蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)和短花针茅(Stipa breviflora)群落植被特征,分析研究群落生境土壤含水量、优势植物叶片的碳稳定同位素组成(carbon stable isotop... 通过系统调查宁夏盐池县研究区在雨季前后蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)和短花针茅(Stipa breviflora)群落植被特征,分析研究群落生境土壤含水量、优势植物叶片的碳稳定同位素组成(carbon stable isotopic composition,δ^13C)、叶片相对含水量和脯氨酸含量的变化,探讨荒漠草原植物群落特征和植物对水分利用的差异,为荒漠草原地区优良乡土牧草的筛选和利用提供理论与技术依据。结果表明:蒙古冰草、甘草、短花针茅和牛枝子(Lespedeza potaninii)为群落优势种,猪毛蒿(Artemisia scoparia)为主要伴生种,群落中C3植物居多,优势种均为C3植物。雨季期间降水量使群落物种丰富度、多样性指数及土壤含水量均明显增加。降水量对上述5种植物叶片的δ^13C值、脯氨酸含量和相对含水量的影响显著,且与不同物种之间有显著的交互作用,5种植物之间也呈现显著的种间差异。其中,甘草的水分利用效率最高,蒙古冰草的抗脱水能力较强,牛枝子和猪毛蒿具有较强的渗透调节能力,短花针茅具有稳定的水分利用效率。由相关性分析可知,植物的δ^13C值与土壤含水量呈极显著负相关,与叶片脯氨酸含量和相对含水量呈显著正相关。总之,降水量显著影响了群落植被物种组成数量、结构及优势植物的水分利用效率和利用方式,其中,甘草最节水,猪毛蒿和短花针茅的水分利用比较保守,蒙古冰草和牛枝子具有灵活的用水模式。 展开更多

关键词 荒漠草原 群落特征 优势植物 碳稳定同位素组成 水分利用效率

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水分和热胁迫处理对4种针叶树苗木气体交换和水分利用效率的影响 被引量：34

8

作者 喻方圆 徐锡增 Robert D.Guy 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期38-44,共7页

以杉木、马尾松、花旗松和北美乔柏为研究对象 ,研究了水分和热胁迫对生长期间苗木的气体交换、瞬间水分利用效率和稳定碳同位素组成 (δ1 3C值 )等生理生态指标的影响 ,结果如下 :(1 )水分胁迫使杉木、马尾松、花旗松和北美乔柏 4个树... 以杉木、马尾松、花旗松和北美乔柏为研究对象 ,研究了水分和热胁迫对生长期间苗木的气体交换、瞬间水分利用效率和稳定碳同位素组成 (δ1 3C值 )等生理生态指标的影响 ,结果如下 :(1 )水分胁迫使杉木、马尾松、花旗松和北美乔柏 4个树种的净光合速率显著下降。但热胁迫只影响杉木和北美乔柏的净光合速率 ,对马尾松的净光合速率影响不大。 (2 )对针叶气孔导度的研究发现 ,水分和热胁迫均对马尾松苗木针叶气孔导度有显著影响 ,但对杉木和北美乔柏苗木针叶的气孔导度只有轻微影响。 (3)水分和热胁迫处理对马尾松苗木的瞬间水分利用效率有显著影响 ,但对杉木和北美乔柏的瞬间水分利用效率无显著影响。 (4 )水分胁迫处理对杉木、马尾松、花旗松和北美乔柏 4个树种的稳定碳同位素组成 (δ1 3C值 )均有显著影响 ,随着水分胁迫程度的加深 ,4个树种苗木针叶的δ1 3C值增大 (负值绝对值变小 ) ,说明其永久水分利用效率更高。 (5 )热胁迫对杉木和北美乔柏苗木针叶的δ1 3C值有显著影响 ,且在热胁迫下 ,两树种苗木针叶的δ1 3C值减小 (负值绝对值增大 ) ,即永久水分利用效率下降。但热胁迫对马尾松和花旗松苗木的δ1 展开更多

关键词 水分胁迫 热胁迫 针叶树苗木 气体交换 瞬间水分利用效率 稳定碳同位素组成

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发酵乙醇中^(13)C/^(12)C分布的影响因素研究 被引量：13

9

作者 王道兵 钟其顶 +5 位作者 李国辉 程涛 武竹英 戴祁 黄占斌 陈文斌 《酿酒科技》 北大核心 2014年第11期6-9,共4页

乙醇的碳稳定同位素组成(13C/13C,δ13C)对饮料酒的真实性鉴别具有重要意义。实验研究发现,乙醇δ13C比发酵原料偏负,且偏负程度随δ13C的变小而增大,但二者呈现显著正相关(R2=0.997);正交试验结果显示,对于乙醇δ13C变化影响较大的发... 乙醇的碳稳定同位素组成(13C/13C,δ13C)对饮料酒的真实性鉴别具有重要意义。实验研究发现,乙醇δ13C比发酵原料偏负,且偏负程度随δ13C的变小而增大,但二者呈现显著正相关(R2=0.997);正交试验结果显示,对于乙醇δ13C变化影响较大的发酵条件依次为发酵温度(20~30℃),糖浓度(60~200 g/L)和酵母种类,而初始p H值(4.0~5.0)的影响最小,但F检验表明,4种因素对乙醇δ13C的影响均不显著。本研究为今后应用δ13C识别乙醇的原料来源奠定了应用基础。 展开更多

关键词 稳定碳同位素组成(δ13C) 乙醇 发酵原料 酒精发酵

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冬季淹水稻田CH_4排放通量及其δ^(13)C的时间变化特征 被引量：5

10

作者 张晓艳 张广斌 +3 位作者 纪洋 马静 徐华 蔡祖聪 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期296-302,共7页

通过田间试验研究了持续淹水稻田冬季休闲期和水稻生长期CH4排放通量及其稳定性碳同位组成的时间变化。结果表明:CH4排放在冬季休闲期从4月份呈逐渐上升趋势,至6月份出现排放峰,为CH46.4 mg m-2h-1;水稻移栽后则迅速增加,于7月和8月出... 通过田间试验研究了持续淹水稻田冬季休闲期和水稻生长期CH4排放通量及其稳定性碳同位组成的时间变化。结果表明:CH4排放在冬季休闲期从4月份呈逐渐上升趋势,至6月份出现排放峰,为CH46.4 mg m-2h-1;水稻移栽后则迅速增加,于7月和8月出现两个排放峰,分别为CH423.1 mg m-2h-1和CH429.8 mg m-2h-1,此后急剧下降,末期稻田排水落干期间出现一个排放峰。冬季休闲期CH4排放总量为CH43.3 g m-2,占全年排放总量的8.9%。稻田排放的δ13CH4在冬季休闲期后期逐渐从-51‰上升至-44‰,然后下降至-56‰。水稻移栽后,δ13C值从-62‰迅速降至-68‰,然后慢慢上升至-60‰,并在较长一段时间内保持不变,后期再次富集13C。末期排水落干对排放δ13CH4影响显著。排放δ13CH4在水稻生长期较冬季休闲期低得多,原因在于冬季休闲期的CH4氧化率很高(60%～90%),而水稻生长期的CH4氧化率相对较低(10%～80%)。全观测期内,CH4排放通量的季节变化均与土壤温度显著正相关(p<0.01),与土壤Eh显著负相关(p<0.01),与δ13CH4呈显著负相关(p<0.05)。 展开更多

关键词 CH4排放通量 CH4氧化率 稻田 稳定性碳同位素组成 时间变化

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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

11

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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10年禁牧未改变藏西北高寒荒漠植物水氮利用效率 被引量：4

12

作者 牛伟玲 陈辉 +3 位作者 侯慧新 郭晨睿 马娇林 武建双 《草业学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期35-48,共14页

在气候变化和过度放牧影响下,高寒草地退化日趋严重。当前,围栏封育作为退化草地生态恢复的主要措施之一,其对植物功能性状和生理过程影响的研究相对较少。以藏西北荒漠草原植物为对象,选取植物叶片碳(LCC)和氮含量(LNC)及稳定同位素组... 在气候变化和过度放牧影响下,高寒草地退化日趋严重。当前,围栏封育作为退化草地生态恢复的主要措施之一,其对植物功能性状和生理过程影响的研究相对较少。以藏西北荒漠草原植物为对象,选取植物叶片碳(LCC)和氮含量(LNC)及稳定同位素组成(δ^(13)C和δ^(15)N)来表征植物水分利用效率(WUE)和氮素利用效率(NUE),以期探明围栏封育对高寒荒漠草原植物WUE和NUE的相对影响。结果表明:1)高寒荒漠草原不同功能群植物间LCC、LNC、δ^(13)C和δ^(15)N存在差异;2)在植物群落和功能群水平上,围栏封育对LCC、LNC、δ^(13)C和δ^(15)N均无显著影响;3)土壤含水量和pH值是影响荒漠植物叶片δ^(13)C的主要因子,表明植物内在WUE主要受土壤因素的调控。生长季气温是影响叶片δ^(15)N的主导因子,表明气候条件是影响藏西北荒漠草原生态系统氮循环的主导因素;4)荒漠草原植物WUE和NUE之间无明显权衡关系。综上所述,短期围栏封育并不会显著改变藏西北荒漠草原植物WUE和NUE;且荒漠草原生态系统碳氮循环主要受当地环境因素影响。因此,建议在脆弱高寒荒漠生态学研究中加强关于植物生理和功能性状对环境变化响应过程的研究,从而更好地理解群落构建和演替以及养分循环机制。 展开更多

关键词 围栏封育 荒漠草原 稳定碳同位素组成 稳定氮同位素组成 水分利用效率 氮素利用效率

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植物生理的研究在岩溶环境植被恢复中的应用

13

作者 曹宁 郭德俊 徐贤 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2010年第36期20526-20527,20530,共3页

岩溶环境生态脆弱,影响了植(作)物对营养元素的吸收,妨碍了植(作)物的正常生长发育,做好岩溶地区的生态修复工作,最重要的就是该地区的植被恢复,这就需要选择岩溶环境适生植物,建立起具有生物多样性的稳定的岩溶森林生态系统,以保证系... 岩溶环境生态脆弱,影响了植(作)物对营养元素的吸收,妨碍了植(作)物的正常生长发育,做好岩溶地区的生态修复工作,最重要的就是该地区的植被恢复,这就需要选择岩溶环境适生植物,建立起具有生物多样性的稳定的岩溶森林生态系统,以保证系统能迅速地朝良性方向发展。而为了在众多植物种群中筛选出具有岩溶环境适生特性的品种,就需要首先对岩溶环境适生植物的生理特性诸如叶绿素荧光特性、碳酸酐酶活性、稳定碳同位素组成等作深入的研究,进而为建群种的选择提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 岩溶环境 建群植物 碳酸酐酶 稳定碳同位素组成 叶绿素荧光

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