鼎湖山地区人类活动对马尾松年轮13C/12C的影响

南亚热带鼎湖山保护区的非核心地带的旅游活动和附近工厂区污染气体的排放,影响了 年轮中的δ＾１３Ｃ值和窃据的δα值。旅游点年轮的δ＾１３Ｃ值自１９６５－１９９２年以年均－０．０２６‰速率下降,１９８０－１９９２年年均下降速率增至－０．０４４‰。工厂点的年轮δ＾１３Ｃ则随时间而递增,气体污染改变了δ＾１３Ｃ值的年际变化图式。１９８０－１９９２年,对照点、旅游点和工厂点空气ＣＯ２浓度年均增高速率分别为０     

亚热带季风常绿阔叶林树木年轮的13C/12C和空气CO2浓度变化

测定了亚热带季风常绿阔叶林的几种树木年轮的¹³C/¹²C比率(δ¹³C)。云南银柴的1962-1983年年轮δ¹³C平均为-28.53±0.84（n=5）,华润楠的1951-1984年年轮的δ¹³C为-28.46±0.53（n=6）。黄果厚壳桂的1951-1984年年轮的δ¹³C为-29.19±0.80（n=6）,木荷的1975-1984年年轮δ¹³C为-28.42±0.41（n=4）,δ¹³C数值偏离平均值逐年增大。计算空气CO₂浓度每年递增1.21μ1/L。     

中国暖温带落叶阔叶林中某些树种的13C自然丰度:δ13C值及其生态学意义

利用质谱分析仪对暖温带地区落叶阔叶林优势种稳定碳同位素的分析发现不同树种叶片的稳定碳同位素比率差别较大 ,大多数优势种叶片δ13C值在 -2 4.75 1‰± 0 .85 4‰～ -2 8.1 1 3‰± 1 .5 1 9‰之间。叶片的δ13C值可以分为 3个等级 , 级 ,叶片的 δ13C≥ -2 5 .5‰ , 级 ,叶片的 δ13C值在 -2 5 .5‰～ -2 7.5‰之间 , 级 ,叶片的 δ13C≤ -2 7.5‰ ,由于δ13C值在一定程度上能够反映植物的生理生态特性 ,这表明所研究的植物在生理生态特性方面也可以分为 3个类型。同时 ,由于植物的不同器官具有不同的生理生态特性 ,导致器官对 13C具有不同的分馏特性 ,也导致器官之间的δ13C值产生差异 ,分析结果显示树干、根和小枝的δ13C值一般要较叶片的δ13C值高 ,但不同树种又各具特点。生境的差异是影响稳定碳同位素比率的另一个重要原因 ,良好生境条件下生长的植物的δ13C值一般较生长在干旱瘠薄生境下的低。     

13CMFA过程中GC-MS分析菌体蛋白氨基酸的13C标记丰度

基于13C标记的代谢通量分析(13CMFA)由于具有准确性和应用性已成为国际上代谢工程研究的热点,其中一个至关重要的问题就是分析菌体蛋白氨基酸的13C标记丰度信息。用含20%全标记葡萄糖（［U-13C］）和80%天然葡萄糖的合成培养基喂养维生素B12生产菌Pseudomonas denitrifican,然后在稳态条件下取20mg带13C标记菌体用1ml 6mol/L盐酸95℃水解24h得到带13C标记的菌体蛋白氨基酸;氨基酸经分离、浓缩、真空干燥、MBDSTFA衍生化后得到的TBDMS衍生物可以用气相色谱-质谱(GC-MS)进行分析,最后分析质谱图得到15种菌体蛋白氨基酸的13C标记丰度信息。成功获得菌体蛋白氨基酸13C标记丰度信息的实验方法和样品处理技术,为13CMFA在国内进一步发展提供了参考意义。     

δ13C在植物生态学研究中的应用

稳定碳同位素技术已成为研究植物与环境之间关系最有效的方法之一。由于植物羧化效率的不同、12 C和13 C在植物体内迁移速率以及外界环境的不同,不同植物体内稳定性碳同位素比率(δ13 C值)有一定的差异。该文概述了稳定碳同位素的基本理论,并从气孔导度、叶肉细胞导度、叶片羧化效率分析了δ13 C变化的生物学机理;对近年来国内外有关不同环境因子对植物δ13 C值的影响、δ13 C值在群落及生态系统水平(以功能群、群落冠层及树轮为重点)、以及δ13 C值在碳循环中的应用研究进展进行综述,为以后稳定碳同位素研究提供参考。     

新疆阿勒泰地区近440年来大气δ13C变化

化石燃料的大量使用和森林的过度砍伐,引起大气中CO₂浓度的大幅度增加,同时由于Suess效应,大气CO₂中的δ¹³C在不断地下降。植物中δ¹³C的变化是大气CO₂浓度和同位素比值变化的敏感指示器。文中利用树木年轮δ¹³C序列和植物碳同位素分馏模型,尝试恢复了新疆阿勒泰地区近440年来大气δ¹³C的变化。结果表明,1850年之前,从树木年轮δ¹³C序列恢复的大气δ¹³C相对恒定在-6.60‰(R²=0.052),而1850年之后,该大气δ¹³C明显降低(R²=0.65),平均约为-7.04‰,平均年降低0.0084‰。这一结果高于从冰芯气泡所恢复的大气δ¹³C,1850年～1981年冰芯大气δ¹³C平均年降低约0.00657‰这可能与从树木年轮δ¹³C序列恢复的大气δ¹³C有更高的分辨率及树木生长点大气δ¹³C不同于全球大气δ¹³C值有关。     

高山植物叶片δ13C的海拔响应及其机理

植物 1 3C的分辨研究已成为植物生态学和全球碳循环研究的核心问题之一。植物 1 3C的分辨是环境和生物因子共同作用的综合结果 ,海拔梯度变化不仅可以造成植物生存环境的变化 ,而且还可以造成植物形态和生理特征的变化 ,因此 ,高山植物 1 3C分辨随海拔的变化为深入揭示植物 1 3C分辨的环境和生物因子的作用机理提供了非常理想的研究条件。在简单介绍植物 1 3C分辨基本理论的基础上 ,对目前国际上高山植物 1 3C分辨的海拔响应研究进行了述评。重点介绍了随海拔变化的大气 1 3C组成、温度、气压、水分等环境因子和植物叶片的气孔导度、羧化效率、氮含量和叶肉细胞导度等生物因子对高山 C3植物 1 3C分辨的影响 ,指出高山植物 1 3C分辨的海拔响应机理仍存在一些不确定性 ,为国内相关研究的开展提供了一定参考     

常用11C标记正电子放射性药物合成方法研究进展

PET-CT/MR是目前最先进的医学影像设备，通过探测正电子放射性药物或其代谢产物在人体内的分布情况，可以了解个人的局部代谢功能。目前最常用的PET显像剂是18F-脱氧葡糖（简称18F-FDG或FDG），但遗憾的是18F-FDG的临床应用还存在不足，而11C标记的化合物，可以在一定程度上弥补其缺陷。目前应用最为广泛的11C标记化合物为11C-乙酸盐、11C-胆碱、11C-蛋氨酸、11C-CFT，基于此，文章分别综述了近年来四种化合物的合成方法，设备采用住友CFN系列合成模块，编写程序后全自动合成，规避了操作人员被辐射的风险。     

Seasonal Variation of δ^13C of Four Tree Species： A Biological Integrator of Environmental Variables

Foliar δ^13C values, an indicator of long-term intercellular carbon dioxide concentration and, thus, of long-term water use efficiency （WUE） in plants, were measured for Pinus massoniana Lamb., P. elliottii Engelm., Cunninghamia laceolata （Lamb.） Hook., and Schima superba Gardn. et Champ. in a restored forest ecosystem in the Jiazhu River Basin. Seasonal variation and the relationship between the foliar δ^13C values of the four species and environmental factors （monthly total precipitation, monthly average air temperature, relative humidity, atmospheric pressure, and monthly total solar radiation and evaporation） were investigated. The monthly δ^13C values and WUE of the four species increased with increasing precipitation, air temperature, solar radiation, and evaporation, whereas δ^13C values of the four species decreased with increasing relative humidity and atmospheric pressure. Despite significant differences in δ^13C seasonal means for the four species, our results demonstrate a significant convergence in the responses of δ^13C values and WUE to seasonal variations in environmental factors among the species investigated and that the δ^13C signature for each species gives a strong indication of environmental variables.     

海拔梯度对巴郎山奇花柳叶片δ13C的影响

2010年在四川卧龙自然保护区选择海拔为2350、2700、3150和3530 m的4个分布地点,研究了巴郎山海拔梯度对奇花柳叶片¹³C、光合、CO₂扩散导度、氮含量、光合氮利用效率(PNUE)和比叶面积(SLA)的影响.结果表明： 随着海拔的升高,目标树种叶片氮含量(尤其是单位面积氮含量)及PNUE增加,叶片¹³C值也随之显著增加,且海拔每升高1000 m,¹³C增加1.4‰;CO₂扩散导度(气孔导度和叶肉细胞导度)的增加,在一定程度上阻碍了叶片¹³C值随海拔升高,但不足以改变¹³C值随海拔升高的趋势;羧化能力是羧化位点与外界CO₂分压比(P_c/P_a),甚至¹³C的限制因子.在海拔2350～2700 m,奇花柳光合系统内部氮素分配主要受温度的影响,而2700～3530 m的光照作用可能更大.奇花柳的SLA随海拔无显著变化.     

Localized 13C NMR Spectroscopy in the Human Brain of Amino Acid Labeling from d-[1-13C]Glucose

Abstract: Cerebral metabolism of d [1-¹³C]glucose was studied with localized ¹³C NMR spectroscopy during intravenous infusion of enriched [1-¹³C]glucose in four healthy subjects. The use of three-dimensional localization resulted in the complete elimination of triacylglycerol resonance that originated in scalp and subcutaneous fat. The sensitivity and resolution were sufficient to allow 4 min of time-resolved observation of label incorporation into the C3 and C4 resonances of glutamate and C4 of glutamine, as well as C3 of aspartate with lower time resolution. [4-¹³C]Glutamate labeled rapidly reaching close to maximum labeling at 60 min. The label flow into [3-¹³C]glutamate clearly lagged behind that of [4-¹³C]glutamate and peaked at t = 110–140 min. Multiplets due to homonuclear ¹³C-¹³C coupling between the C3 and C4 peaks of the glutamate molecule were observed in vivo. Isotopomer analysis of spectra acquired between 120 and 180 min yielded a ¹³C isotopic fraction at C4 glutamate of 27 ± 2% (n = 4), which was slightly less than one-half the enrichment of the C1 position of plasma glucose (63 ± 1%), p < 0.05. By comparison with an external standard the total amount of [4-¹³C]glutamate was directly quantified to be 2.4 ± 0.1 µmol/ml-brain. Together with the isotopomer data this gave a calculated brain glutamate concentration of 9.1 ± 0.7 µmol/ml, which agrees with previous estimates of total brain glutamate concentrations. The agreement suggests that essentially all of the brain glutamate is derived from glucose in healthy human brain.     

喀斯特石漠化区不同小生境常见灌木种叶片δ13C值特征

测定了喀斯特石漠化区不同小生境内5种常见灌木（鼠李、火棘、粉枝莓、竹叶椒和烟管荚蒾）的叶片δ¹³C值,探讨喀斯特石漠化对植物水分利用空间异质性的影响.结果表明： 不同小生境植物的δ¹³C均值大小顺序为：石面>石沟>石缝>土面.土面生境中多数灌木种植株叶片δ¹³C值较其他生境偏轻;灌木叶片δ¹³C值大小顺序为：烟管荚蒾＞粉枝莓＞竹叶椒＞火棘＞鼠李.各小生境内灌木叶片δ¹³C均值和主要灌木种叶片δ¹³C值均随着石漠化加深而增大,且不同小生境间差异显著.随着石漠化的加剧,喀斯特生境结构和功能受损,小生境逐渐分异,环境逐渐向着干旱化发展.     

长期垄作稻田腐殖质稳定碳同位素丰度(δ13C)分布特征

研究了四川盆地丘陵区连续16年垄（宽垄）作稻田土壤稳定碳库腐殖质组分的稳定碳同位素(δ¹³C)分布特征.结果表明： 稻田土壤有机碳含量为宽垄作＞垄作＞水旱轮作.腐殖质碳以胡敏素为主,占土壤碳含量的21%～30%,提取碳以胡敏酸为主,分别占土壤有机碳和腐殖质的17%～21%和38%～65%.土壤有机碳的δ¹³C值介于-27.9‰～-25.6‰,20～40 cm和0～5 cm土壤有机碳δ¹³C值之差约为1.9‰.土壤胡敏酸δ¹³C值比土壤有机碳低1‰～2‰,更接近于油菜和水稻秸秆及根系的δ¹³C值.土壤富里酸δ¹³C值分别较土壤有机碳和胡敏酸高2‰和4‰.耕作层和犁底层胡敏素δ¹³C值分别介于-23.7‰～-24.9‰和-22.6‰～-24.2‰,δ¹³C值的变化反映了耕层中腐殖质的新老混合现象.各有机组分δ¹³C值递减顺序为：胡敏素＞富里酸＞土壤有机碳＞稻草（油菜）残体＞胡敏酸.长期水稻种植有利于增加土壤有机碳含量,同时,耕作方式影响土壤腐殖质δ¹³C在耕作层和犁底层中的分布格局.     

Natural 13C and 15N abundance of field-collected fungi and their ecological implications

The natural abundance of ¹³C and ¹⁵N was measured in basidiocarps of at least 115 species in 88 genera of ectomycorrhizal, wood-decomposing and litter-decomposing fungi from Japan and Malaysia. The natural abundance of ¹³C and ¹⁵N was also measured in leaves, litter, soil and wood from three different sites. ¹⁵N and ¹³C were enriched in ectomycorrhizal and wood-decomposing fungi, respectively, relative to their substrates. Ectomycorrhizal and wood-decomposing fungi could be distinguished on the basis of their δ¹³C and δ¹⁵N signatures. Although there was high variability in the isotopic composition of fungi, the following isotope- enrichment factors (ε, mean±SD) of the fungi relative to substrates were observed:
ε_{ectomycorrhizal fungi/litter} = 6.1±0.4‰¹⁵N
ε_{ectomycorrhizal fungi/wood} = 1.4±0.8‰¹³C
ε_{wood-decomposing fungi/wood} = −0.6±0.7‰¹⁵N
ε_{wood-decomposing fungi/wood} = 3.5±0.9‰¹³C
The basis of isotope fractionation in C metabolism from wood to wood-decomposing fungus is discussed.     

供氮水平对不同砧穗组合苹果叶片衰老及13C、 15N分配利用的影响

砂培条件下,以2年生烟富3/八棱海棠(乔化)、烟富3/M7(半矮化)和烟富3/M26/八棱海棠(矮化)为试材,采用C、N双标记示踪技术,研究供氮水平(0N、25%N和100%N,100%N为Hoagland完全营养液中的N量)对不同砧穗组合苹果叶片衰老及¹³C、 ¹⁵N分配利用的影响.结果表明:在秋梢停长期,在同一氮素胁迫(0N和25%N)下植株叶片的叶绿素、氮含量和光合速率均以烟富3/八棱海棠最大,其次是烟富3/M7,烟富3/M26/八棱海棠最小,而正常氮素处理(100%N)均以烟富3/M26/八棱海棠最大,其次是烟富3/M7,烟富3/八棱海棠最小;在同一氮素胁迫水平下叶片的SOD和CAT活性均为烟富3/八棱海棠>烟富3/M7>烟富3/M26/八棱海棠,而正常氮素水平均为烟富3/M26/八棱海棠>烟富3/M7>烟富3/八棱海棠;在同一氮素水平下,3种砧穗组合苹果植株根和叶片的¹⁵N、¹³C分配率存在显著差异,氮素胁迫处理植株根的¹⁵N、¹³C分配率最高,表现为烟富3/八棱海棠>烟富3/M7>烟富3/M26/八棱海棠,而正常氮素处理植株叶片的¹⁵N、¹³C分配率最高,表现为烟富3/M26/八棱海棠>烟富3/M7>烟富3/八棱海棠.在不同氮素水平下,3种砧穗组合苹果植株氮肥利用率存在显著差异,且均以烟富3/八棱海棠植株最大,分别为44.3%、37.5%和31.4%,其次是烟富3/M7,分别为38.8%、30.7%和 26.6%,烟富3/M26/八棱海棠最小,分别为32.0%、27.2%和22.5%.     

等量分次施氮对冬枣15N和13C利用与分配特性的影响

以4年生盆栽冬枣为试材,采用¹³C、¹⁵N双标记示踪技术,在果实发育期研究了等氮量分次追施氮肥对冬枣植株¹⁵N和¹³C吸收、利用、积累和分配的影响.结果表明: 至果实采收期,冬枣各器官Ndff值(植株器官从肥料中吸收分配到的¹⁵N量对该器官全氮量的贡献率)随追氮次数的增多而显著增大.生殖器官(果实)和营养器官(叶片、枣吊、新生枣头枝和细根)的¹⁵N分配率以4次追氮处理最高,1次追氮处理最低,贮藏器官(主干、多年生枝和粗根)¹⁵N分配率的趋势相反;4次追氮处理¹⁵N利用率分别比1次和2次追氮处理高27.4%和15.5%.追氮次数越多,植株总氮量和¹⁵N吸收量越大;随时间的推移,1次追氮处理土壤¹⁵N丰度和总氮含量持续降低,2次追氮处理呈先升高后降低的趋势,4次追氮处理变化相对最为平稳,至处理后期显著高于其他处理;果实白熟至采收期,叶片叶绿素、氮含量和净光合速率均表现为4次追氮>2次追氮>1次追氮.不同处理¹³C同化物积累与分配不同.4次追氮处理¹³C固定总量分别是1次和2次追氮处理的1.1和1.2倍.增加追氮次数,促进了¹³C同化物向果实和贮藏器官的转移,而减少了向当年生营养器官的分配.综上,果实发育期4次追氮通过保证根层稳定、充足的氮素供应,提高了对氮素的吸收和利用,进而维持了较高的净光合速率,促进并优化了光合同化物的积累和分配,最有利于冬枣树体的生长及产量和品质的提高.