皖南震旦系蓝田组沉积岩有机碳同位素记录

皖南地区震旦系蓝田组是新元古代冰期后形成的岩石地层,它的中下段以黑色页岩沉积为主,上段为白云质灰岩。黑色页岩段的分析结果表明：底部有机碳同位素数值较低(8^13Corg平均值为-31．9‰),总有机碳(TOC)和总有机氮(TON)含量处于较低值;在底部之上,有机碳同位素数值缓慢升高(从靠近底部的-32．6‰升至顶部的-28．3‰),而TOC和TON含量分别可达17．7％和2．7‰。这一分析结果应归于冰后期在缺氧条件下大量有机质埋藏所致。可以推测,这种变化从一个侧面反映了新元古代全球性大冰期结束后气候变化和生物演化规律：冰期结束之后,海洋中的低等浮游藻类的底栖藻类在温暖气候条件下得以繁盛,伴随着这些还原性有机碳的沉积并大量进入岩石圈中,藻类光合作用产生的氧气进入大气圈,可能正是由于有机碳的沉积导致的氧气含量升高促使了真核多细胞生物在此之后得到了大发展。蓝田组上段白云质灰岩分析结果表明：有机碳同位素和无机碳同位素分别呈现出较强的负漂移(8^13Corg：-26．8‰— -35．3‰;8^13Ccarb：-8．5‰— -10．2‰),而总有机碳(TOC)含量呈现明显降低趋势。这一变化趋势可能主要归之于沉积有机质的氧化作用。可以推测,随着新元古代全球性大冰期结束后气候变暖,海洋藻类大量繁殖,藻类的光合作用产生大量的O2,海水中O2／CO2比值上升,海洋沉积环境由缺氧逐渐向富氧条件转化。     

黄土典型坝系流域碳沉积特征及其源解析

沉积物信息能够反映流域侵蚀环境变化,研究沉积物碳赋存规律对流域侵蚀过程和生态恢复具有重要指示意义。本文选取黄土高原典型坝系流域,通过土壤沉积剖面取样和室内测试分析,同时利用稳定同位素技术,分析了坝地及沟道沉积土壤剖面的碳分布特征及其来源解析。结果显示：（1）淤地坝沉积土壤总碳含量和土壤有机碳含量变化范围分别为12.80-14.76 g/kg和1.34-3.53 g/kg;沟道沉积土壤总碳含量和土壤有机碳含量变化范围分别为13.61-17.86 g/kg和1.52-5.04 g/kg。（2）淤地坝土壤总碳含量在土壤深度0-100 cm和350-500 cm区间波动较为平缓,100-350 cm波动较大;沟道0-200 cm土壤层总碳含量沉积变化较大,而200-390 cm土壤层变化平缓。淤地坝和沟道沉积土壤有机碳含量随土壤深度增加呈现降低趋势。（3）淤地坝有机碳同位素变化范围为-23.96‰——22.09‰,整体上呈现表层土偏正,并随土壤深度增加而呈现偏负的趋势;沟道沉积土壤有机碳同位素变化范围为-27.04‰——24.58‰,随土壤随深度增加呈现偏正的趋势。（4）羊圈沟坝地表层土壤有机碳多来源于灌木（占96.80%）,沟道表层土壤有机碳则多来自于灌木和草地（分别占62.05%、32.4%）。     

利用碳氮稳定同位素技术分析东海银鲳食性

利用稳定同位素技术分析了东海银鲳(Pampus argenteus)及其可能摄食饵料的碳、氮稳定同位素比值,以期探讨东海银鲳可能的食物来源.结果表明:东海区银鲳平均碳(813C)和氮(δ15N)稳定同位素比值分别为-18.22‰、8.16‰,其可能摄食饵料的δ13C值变化范围为-17.33‰～-21.58‰,差值为4.25‰,δ15N值变化范围为3.89‰～7.96‰,差值为4.07‰;东海银鲳可能的食物来源主要为箭虫、虾类、水母类、头足类、仔稚鱼和浮游动物等,其中箭虫为主要可能的食物来源,其贡献率为24%～78%,平均贡献率为57%;银鲳可能摄食的其他饵料中,贡献率从大到小依次为虾类、水母类、头足类、仔稚鱼、＞1000 μm浮游动物、500～1000 μm浮游动物和100～500 μm浮游动物,其平均贡献率分别为11.8%、8.4%、7.1%、5.0%、4.9%、3.2%和2.6%.由以上结果可知,银鲳是一种广食性鱼类,其饵料种类较多,碳和氮的来源均较为复杂.     

渤海辽东湾海域表层沉积物有机质特征、来源及环境评价分析

为探究渤海辽东湾海域有机质的分布特征及其输入源,2014年8月于辽东湾采集了沉积物表层样品,并检测了有机质的生物地球化学指标:总有机碳(TOC)、总氮(TN)以及碳、氮同位素。结果表明:辽东湾表层沉积物样品的TOC变化范围为0.23%—1.76%,平均值为0.72%;TN的变化范围为0.02%—0.09%,平均值为0.04%。有机碳同位素值在-23.89‰—-21.82‰,平均值为-22.34‰;氮同位素的值处于5.27‰—9.68‰之间,平均值为7.43‰。粒度对碳、氮同位素值的影响不大,人为因素会对碳、氮同位素的检测结果造成影响。有机污染评价显示辽东湾的西南部及东北部海域受到一定程度的生态污染。依据经典的二元计算模式,辽东湾海源有机质贡献比例范围为51.77%—86.31%,平均值为77.66%。因此辽东湾海域的有机质输入源主要为海源有机质,陆生有机质来源主要是陆生C3植物。研究结果对于渤海陆海统筹的生态保护修复与区域污染防治提供一定的科学依据,为打响渤海攻坚战提供有力的数据参考。     

利用放射性碳和稳定性碳同位素技术估算抚仙湖北部近岸湖区消费者的碳源贡献

碳同位素技术可用于辨析湖泊消费者的食物来源.基于抚仙湖北部近岸湖区主要消费者及其各食物来源的放射性同位素特征(Δ14C)与稳定同位素特征(δ13C),运用IsoSource混合同位素模型估算了不同碳源对湖泊消费者的贡献.抚仙湖各食物来源浮游植物、沉水植物和陆源碎屑的 δ13C比值分别为-31‰、-13.5‰和-29.4...     

大鵟的食性改变:来自稳定性碳同位素的证据

通过对大规模灭鼠后的海北高寒草甸生态系统大鵟、小型哺乳类以及雀形目鸟类肌肉稳定性碳同位素比值的测定发现,大篱的肌肉稳定性碳同位素比值介于-22．60‰和-23．10‰之间;小型哺乳类和主要雀形目鸟类肌肉稳定性碳同位素比值分别介于-25．57‰和-25．78‰以及-24．81‰和-22．51‰之间,且它们之间差异性显著。基于碳同位素的分馏模式(即动物和它食物之间稳定性碳同位素分馏在1‰～2‰之间),我们推断经大规模灭鼠后,大篱的食性发生了较大变化,其食物主要来源于高寒草甸的雀形目鸟类,而非原来的小型哺乳类。通过稳定性同位素营养级模型的运算发现,大蔫处在4．23左右的营养级;雀形目鸟类处在2．4到3．39左右的营养级,而小型哺乳类则处在1．45到1．82左右的营养级。进而采用稳定性同位素质量平衡模型计算得出,大篱的食物由35．04％的小型哺乳类和64．96％的雀形目鸟类所组成,进一步说明小型哺乳类在大量灭鼠后仅占大篱食物的很小一部分。由此可见,采取大规模的化学灭鼠,不仅降低了小型啮齿类天敌——大鵟的数量,而日使得其食谱发毕了巨大改变而转向草甸主要雀形目鸟类[动物学报49(6)：764～768,2003]。     

应用碳氮稳定同位素技术研究江豚(Neophocaena asiaeorientalis ssp. sunameri)食性

稳定同位素技术已广泛地用于分析生态系统中食物网的食物来源和营养级关系,但在海洋哺乳动物食性方面应用较少。通过分析2012年4—6月在辽东湾沿岸海域搁浅而死亡的江豚样本和同时期(6月)取自辽东湾海域主要渔获物的碳氮稳定同位素比值,研究了江豚(Neophocaena asiaeorientalis ssp.sunameri)及其可能摄食饵料的碳氮稳定同位素组成。结果表明:江豚δ13C值为(-18.4±0.3)‰,δ15N值为(13.8±0.4)‰。28种可能生物饵料的δ13C值的范围为-19.5‰—-17.0‰,δ~(15)N值的范围为11.4‰—14.0‰。江豚的营养级为4.5,高于传统胃含物分析法的研究结果。28种测试生物的营养级位于3.8—4.6之间。江豚的食物来源主要以鱼类为主,对食物种类的喜食顺序为中上层鱼类中下层鱼类底层鱼类头足类虾类蟹类,其平均贡献率分别为43.9%、18.2%、13.1%、10.0%、8.8%、6.0%。江豚碳氮稳定同位素比值与体长无明显的线性关系,碳营养源较为稳定,氮营养源复杂多变。     

汉江上游金水河悬浮物及水体碳氮稳定同位素组成特征

金水河位于南水北调中线工程水源地的汉江上游,研究其污染物来源及分布规律对水源地水资源保护尤为重要。研究了不同水文季节金水河中悬浮颗粒物C和N稳定同位素值、水体硝酸盐与铵盐含量及其N稳定同位素特征。结果表明:金水河流域可溶性氮素与悬浮颗粒物的来源具有明显的空间性和季节性差异,并且流域内叶绿素浓度、水体浊度、悬浮物浓度都会对河流碳氮素稳定同位素值造成影响,主要体现在环境因子的变化制约着水体中硝化和反硝化生物对氮素的可利用性。结果显示:1)水体中悬浮颗粒物的碳稳定同位素为-8.03‰-14.57‰,平均值为2.59‰;氮稳定同位素范围为-7.50‰-7.34‰,平均值为:4.33‰,表明悬浮颗粒物的来源主要为外源性土壤有机质与内源性水生植物残体的混合;2)河流水体中铵盐与硝酸盐N-稳定同位素范围分别为-5.86‰-17.20‰,平均值为5.02‰及-1.48‰-15.86‰,平均值为5.75‰;水体可溶性氮素主要来源为大气沉降、河流水生生物以及地表径流所带入的化肥农药等;3)悬浮颗粒物含量不仅随着河流径流量的季节性变化而变化,还随着人为干扰强度的加强而呈递增的趋势,水体悬浮颗粒物含量最高达到(9.883±3.45)mg/L。而NH_4~+及NO_3~-的浓度也呈现出相同的趋势,含量分别为0.07-0.45 mg/L,平均值为0.25 mg/L;0.08-0.44 mg/L,平均值为0.37 mg/L。稳定同位素测定为河流生态系统提供了一个整合时空氮素来源和转移循环过程的综合指标,揭示了环境因子对河流生态系统氮循环的影响过程与机制。     

2010年夏季珠江口海域颗粒有机碳的分布特征及其来源

于2010年8月对珠江口海域20个站位的颗粒有机碳(POC)进行采样,分析了POC的空间分布特征,讨论了POC与环境因子之间的关系,并利用碳稳定同位素(δ13C)分析了POC的来源及其贡献率。结果显示,研究区域POC的浓度范围98.5—1929.8μg/L,平均浓度541.9μg/L,空间分布总体呈现自北部海域向中部海域逐渐降低,中部海域至南部海域又逐渐升高,底层大于表层的特点。总悬浮颗粒物、叶绿素a、水动力是影响POC空间分布的重要原因。研究区域总悬浮颗粒物δ13C值的变化范围-27.05‰—-21.03‰,平均为-24.57‰,反映出珠江口海域颗粒有机碳为陆源和水生源混合来源,其分布呈现沿盐度梯度自口门内向口门外逐渐递增,底层高于表层的特点。陆源输入和海洋生物生产是影响δ13C值分布的主要原因。运用二元混合模型计算得知,珠江口北部和中部海域POC以陆源有机碳为主,贡献率平均为64%;南部海域POC以水生源有机碳为主,贡献率平均为68%。与20多年前相比,POC的分布特征与来源已经发生了改变,珠江口海域含沙量减少与营养盐含量增加可能是导致POC组成发生变化的主要原因。     

海南新村湾海草床主要鱼类及大型无脊椎动物的食源

利用稳定碳同位素技术,分析了海南岛新村湾海草床中主要鱼类及大型无脊椎动物的食物来源。结果显示,有机碳源δ¹³C值的变化范围为-16.9‰--6.8‰,以海草叶片及其碎屑最高(-7.8‰ ±0.2‰),悬浮颗粒有机质(POM)最低(-16.9±0.2)‰,而附生藻类(-12.0±0.9)‰和沉积物有机质(SOM)(-13.2±0.2)‰居中。消费者δ¹³C值的变化范围为-15.4‰--6.4‰,表明其食物来源较广。IsoSource 混合模型计算结果表明,本海草床棘皮动物、多毛类、甲壳类和大部分的鱼类以海草为主要有机碳源,双壳类主要同化附生藻类和SOM的混合有机碳源,少数鱼类以POM为主要碳源。以上结果表明,海草是海草床中主要鱼类及大型无脊椎动物的重要食物来源。     

THE ORIGIN OF THE ACETYLCHOLINE RELEASED FROM THE SURFACE OF THE CORTEX

—The specific radioactivity of acetylcholine liberated from the surface of the rabbit occipital cortex has been compared with that of the underlying cortical synaptosomal and vesicular acetylcholine at varying times after the administration of [N-Me-³H]choline. Choline was administered by diffusion from solutions placed in cups formed by Perspex cylinders applied to the surface of the cortex. Acetylcholine was collected by diffusion into these cups. The specific radioactivity of the acetylcholine declined progressively. The effect of stimulation of afferent cholinergic pathways was to cause a fall in the specific radioactivity of the released acetylcholine. However this was always higher than that of the synaptosomal or vesicular acetylcholine as represented by fractions P₂ and D of the authors’fractionation scheme. It is concluded that acetylcholine released from the cortex must come from a store or stores more recently synthesized than the endogenous acetylcholine of these subcellular fractions.