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1.
为探讨耳石碳(δ13C)、氧(δ18O)稳定同位素在淡水鱼类群体识别中的作用,本研究以养殖条件下不同年龄组四川裂腹鱼为对象,采用稳定同位素质谱仪进行碳、氧同位素测定,揭示耳石中碳、氧稳定同位素特征,探讨其与环境间的关系. 结果表明:1+龄四川裂腹鱼δ13C和δ18O值均与耳石质量无显著相关关系,但在微耳石和星耳石之间存在显著差异;不同年龄四川裂腹鱼微耳石δ13C和δ18O平均值分别为(-9.58±0.06)‰、(-8.33±0.17)‰,其在雌雄个体之间均无显著性差异,但在不同年龄组间存在显著差异. 耳石δ18O和δ13C的关联分析能有效区分四川裂腹鱼不同养殖年龄群体,可作为一种识别淡水鱼类养殖群体的手段.  相似文献   

2.
碳(CO2、CH4)、氮(N2O)和水汽(H2O)等温室气体的交换通量是生态系统物质循环的核心, 是地圈-生物圈-大气圈相互作用的纽带。稳定同位素光谱和质谱技术和方法的进步使碳稳定同位素比值(δ 13C)和氧稳定同位素比值(δ 18O)(CO2)、δ 13C (CH4)、氮稳定同位素比值(δ 15N)和δ 18O (N2O)、氢稳定同位素比值(δD)和δ 18O (H2O)的观测成为可能, 与箱式通量观测技术和方法结合可以实现土壤、植物乃至生态系统尺度温室气体及其同位素通量观测研究。该综述以CO2及其δ 13C通量的箱式观测技术和方法为例, 概述了箱式通量观测系统的基本原理及分类, 阐述了系统设计的理论要求和假设, 综述了从野外到室内土壤、植物叶-茎-根以及生态系统尺度箱式通量观测研究的应用进展及问题, 展望了气体分析精度和准确度、观测数据精度和准确度以及观测数据的代表性评价在箱式通量观测研究中的重要性。  相似文献   

3.
本试验以131个沙棘属植物种群为研究对象,通过测定其叶片碳稳定同位素(δ13C)值,分析了碳稳定同位素特征与环境因子之间的关系。结果表明: 沙棘属植物叶片的δ13C值介于-24.65‰~-29.11‰,平均值为-26.97‰,属于C3植物,叶片δ13C值变异系数为种内大于种间,表明环境因子是影响沙棘属植物叶片δ13C含量变化的主导因素。沙棘属植物叶片的δ13C值与经纬度的变化无显著相关,与海拔呈显著负相关。通过建立回归方程: δ13C(‰)=0.118VAP-0.007GST-0.000028RDA-20.721(R2=0.212,P<0.0001),说明影响沙棘属叶片δ13C值最主要的因素是水蒸气压(VAP)、生长季温度(GST)和太阳辐射(RDA)。研究结果可为沙棘属植物对全球气候变化的响应提供理论依据。  相似文献   

4.
杨蕊  韩东燕  高春霞  魏秀锦  赵静  叶深 《生态学报》2022,42(23):9796-9807
基于2016年和2020年浙江南部近海收集的71尾前肛鳗样品,通过测定碳氮稳定同位素比值计算其营养生态位指标,对比分析前肛鳗不同发育过程、不同季节及不同年份营养生态位的差异,探究营养生态位的变动规律及对资源的利用情况。结果表明:(1)2016年和2020年前肛鳗平均δ13C值分别为(-15.19±0.31)‰、(-15.90±0.45)‰;平均δ15N值分别为(12.42±0.45)‰、(12.92±0.25)‰;(2)单因素方差分析表明,2016年前肛鳗不同发育过程δ13C值差异不显著(P>0.05),δ15N值差异显著(P<0.05),不同季节间δ13C值和δ15N值均存在显著差异(P<0.05),而2020年前肛鳗不同发育过程δ13C值和δ15N值差异均不显著(P>0.05),不同季节间δ13C值存在显著差异(P<0.05),δ15N...  相似文献   

5.
河水氢氧稳定同位素特征是研究水体转化和示踪水循环过程的重要内容.为研究河水氢氧稳定同位素特征,揭示河水补给来源,于2017年4—8月对亚热带农业小流域脱甲河4级河段(S_1、S_2、S_3和S_4)水体氢(D)、氧(18O)稳定同位素进行了监测,分析其时空动态特征和过量氘(d-excess)的变化规律,并探讨了它们与降水、高程和水质等影响因子的相关关系.结果表明:δD、δ18O和d-excess的变化范围分别在-43.17‰^-26.43‰(-35.50‰±5.44‰)、-7.94‰^-5.70‰(-6.86‰±0.74‰)和16.77‰~23.49‰(19.39‰±1.95‰).受季风环流的影响,δD和δ18O具有明显的季节变化特征,即春季(δD和δ18O为-29.88‰±3.31‰和-6.18‰±0.57‰)>夏季(δD和δ18O为-39.25‰±2.65‰和-7.32‰±0.42‰);空间上,δD和δ18O表现出明显的沿程变化,随着采样点的位置到河流源头的距离波动增加,δD为S_118O为S_118O与水温呈显著负相关(δD:r=-0.92;δ18O:r=-0.88);δ18O与海拔呈显著负相关(r=-0.96);在空间上,δ18O与水温呈显著正相关(r=0.98);δD和δ18O与降水量呈不显著负相关.  相似文献   

6.
为探究高海拔地区的植物碳(C)循环过程与其生境的关系,以生长在高山地区的豆科灌木鬼箭锦鸡儿为研究对象,沿着横跨我国东西部山区的样带采集35个样点的鬼箭锦鸡儿叶片和土壤样品,分析了鬼箭锦鸡儿叶片碳稳定同位素组成(δ13C)、土壤δ13C、叶片和土壤δ13C差值(Δδ13C)在不同采样点的特征及其与气候因子、叶片和土壤元素的关系。结果表明:鬼箭锦鸡儿叶片δ13C的变化范围为-30.9‰~-27.1‰,平均值为-28.4‰,土壤δ13C的变化范围为-26.2‰~-23.2‰,平均值为-25.3‰,Δδ13C的变化范围为2.0‰~7.7‰,平均值为3.1‰;叶片δ13C显著低于土壤δ13C,且随着叶片δ13C增加,土壤δ13C先降低后升高;叶片δ13C与生长季均温和叶片C含量呈显著负相关,土壤δ13C与相对湿度和最暖月均温呈显著负相关,与土壤碳∶氮(C∶N)呈显著正相关,随土壤C含量的增加土壤δ13C先降低后升高,Δδ13C与叶片C含量、土壤C含量和土壤C∶N呈显著正相关;气候因子对叶片δ13C和Δδ13C具有直接影响,同时也通过对叶片和土壤元素的影响,间接导致叶片δ13C、土壤δ13C和Δδ13C的改变。高海拔地区的气候因子、叶片和土壤元素共同影响鬼箭锦鸡儿的C循环过程。  相似文献   

7.
《植物生态学报》2018,42(2):143
稳定同位素红外光谱(IRIS)技术克服了传统的大气CO2气瓶采样-同位素质谱(IRMS)技术时间分辨率低且耗时费力的缺点, 可以实现高时间分辨率和高精度的大气CO2碳同位素组成(δ 13C)和氧同位素组成(δ 18O)的原位连续测定。基于IRIS技术测量CO2 δ 13C和δ 18O的误差来源主要包括δ 13C和δ 18O测量值对CO2浓度变化的非线性响应(浓度依赖性)以及对环境条件变化的敏感性导致的漂移(时间漂移)。如何有效地校正浓度依赖性和时间漂移导致的误差是IRIS仪器应用的前提。该综述阐述了δ 13C和δ 18O测量值的浓度依赖性产生的理论基础, 回顾了浓度依赖性的理论校正和经验方程校正方法和应用; 回顾了时间漂移的校正原理、方法和应用; 概述了数据溯源至国际标准的原理、方法与应用现状。结合实际情况推荐利用3个或3个以上已知CO2浓度和δ 13C、δ 18O真值的CO2标准气体涵盖待测气体CO2浓度的浓度依赖性校正, 设置适当的校正频率校正时间漂移并进行数据溯源。指出应该加强不同仪器和校正方法的比对研究; 采用IRIS技术测定CH4、N2O和H2O同位素组成也可以采取类似的校正方法。  相似文献   

8.
为了探究森林不同演替阶段碳氮(C、N)、稳定碳氮同位素值(δ13C、δ15N)随演替发生的变化特征与内在联系,该文以喀斯特高原峡谷区草灌、灌木、乔灌和乔木4个演替阶段的森林植物群落为研究对象,测定了叶片-凋落物-土壤的C、N及稳定同位素值,并分析其在不同层次间的互作效应。结果表明:(1)喀斯特地区森林叶片-凋落物-土壤δ13C值分别为-31.31‰~-28.23‰、-29.96‰~-20.07‰、-26.83‰~-21.14‰,相应的δ15N值依次为-3.41‰~1.54‰、-2.61‰~0.99‰、5.36‰~8.63‰,总体上土壤表现出富集效应。(2)伴随着演替发生,叶片δ13C值与土壤δ15N值均为先减小后增大,土壤、凋落物δ13C值呈降低趋势,叶片和凋落物δ15N值均无明显变化规律。(3)乔灌阶段叶片-土壤δ15N值最低,表明该阶段生态系统N饱和程度较小,N含量相对亏缺。(4)叶片-...  相似文献   

9.
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。  相似文献   

10.
本研究以哈尼梯田文化景观遗产核心区的全福庄河小流域为对象,对在2015年5月—2016年4月间逐月采集的森林景观类型和梯田景观类型下12个样点的地表水样品进行氢氧稳定同位素组成和效应分析。结果表明: 1)在地表水氢氧稳定同位素组成上,森林斑块δ18O平均值小于梯田斑块,森林斑块δ18O随时间的变化幅度也小于梯田斑块;2)研究区地表水δ18O除8月和3月外,均具有显著的海拔效应,其一元线性回归方程为:δ18O=-0.012H+13.84(r=-0.83, n=12);3)地表水δ18O海拔梯度为-1.2‰·(100 m)-1,但并不是受降水影响的“真”海拔梯度,而是森林斑块和梯田斑块间地表水δ18O景观梯度影响下的海拔梯度;4)在森林-梯田的景观格局组合下,森林斑块与梯田斑块间的地表水δ18O值差异增强了海拔效应。因此,当流域景观格局异质性强时,地表水稳定同位素效应会被强化或者出现完全相反的同位素效应。  相似文献   

11.
李斌  郑宇辰  徐丹丹  陶敏  李红 《生态学报》2023,43(4):1664-1675
长江上游是我国鱼类生物多样性最为丰富的地区之一,漫滩作为河流生态系统的重要组成部分对维持区域鱼类生物多样性具有重要作用。于2019年丰水期(8月份)和枯水期间(11月份)应用碳、氮稳定同位素技术并结合Bayesian混合模型和SIBER分析方法,对长江上游弥陀漫滩水体鱼类食物网结构动态的季节性变化特征进行了研究。结果显示:丰水期基础碳源的δ13C、δ15N平均值分别为-23.02‰和2.58‰,范围分别为-31.01‰—-11.2‰(δ13C)和-0.51‰—6.84‰(δ15N);枯水期其δ13C、δ15N平均值分别为-21.93‰、7.22‰,范围分别为-26.31‰—-15.36‰(δ13C)和4.89‰—8.81‰(δ15N)。丰水期鱼类食物网能量主要依赖于外源性营养物质,食物链长度达到3.6级;枯水期内源性营养物质是食物网能量的主要贡献者,食物链长度为2.6级。相对于枯水期,丰水期间鱼类群落拥有更大的生...  相似文献   

12.
稳定碳同位素组成能精确指示生态系统碳循环过程,可以为深入研究森林演替进程对碳循环过程和固碳潜力的影响提供关键信息.利用稳定碳同位素技术对长白山阔叶红松林演替序列3种林分——中龄杨桦次生林、成熟杨桦次生林、阔叶红松林的叶片、树干、根系、凋落物和土壤δ13C值及碳、氮元素含量进行测定.结果表明: 各演替序列优势树种叶片δ13C从冠上到冠下均呈降低趋势;树干δ13C表现为树皮小于木质部;根系δ13C表现为细根小于粗根.阔叶红松林未分解凋落物δ13C小于半分解及全分解凋落物,次生林相反;土壤δ13C沿深度逐渐增加.总体上,δ13C值叶片<凋落物<根系<树干<土壤,说明植物各器官之间有明显的碳同位素分馏效应,且相同器官不同部位之间也存在差异;植物δ13C沿演替方向先减小后增加,土壤δ13C沿演替方向不断增加,且变化规律可以通过氮元素含量与碳同位素分馏效应的关系解释,说明长白山阔叶红松林演替过程优势树种和碳周转速率的变化影响了碳同位素分馏.  相似文献   

13.
通过测定上海市青浦区东风港百慕大、白花三叶草、高羊茅和白茅等4种典型滨岸草本植物各组织以及不同垂直深度土壤有机质δ13C值,对滨岸草地生态系统的植物-土壤碳稳定同位素特征进行了分析.结果表明: 白花三叶草、高羊茅属于C3植物,百慕大、白茅属于C4植物,其茎叶、凋落物和根系各组织间δ13C值无显著差异.C3和C4植物样带表层土壤有机质δ13C值随着土壤深度递增而呈现截然不同的变化特征,这与样带本底δ13C值以及碳稳定同位素分馏效应有关,同时还受植物根系分布深度的影响.植物输入是土壤有机碳(SOC)的最主要来源,植物有机体δ13C组成对土壤有机质δ13C值有直接影响,植物各组分δ13C值与土壤有机质δ13C值均存在极显著相关.4种草本植物样带SOC含量与δ13C值均呈极显著相关,其中,C3植物样带SOC含量与δ13C值呈线性负相关,C4植物样带SOC含量与δ13C值呈线性正相关.  相似文献   

14.
为了解不同退化阶段高寒草甸土壤碳、氮和碳稳定同位素的差异,对若尔盖湿地内沼泽草甸、草原化草甸、退化草甸3个阶段土壤的碳、氮和碳稳定同位素进行了分析.结果表明:若尔盖湿地草甸土壤δ13C 值介于-26.21‰~-24.72‰之间,土壤δ13C 值随土层加深而增大.土壤δ13C 值与有机碳含量对数值呈线性负相关.表层土壤(0~10 cm)δ13C值大小顺序为草原化草甸>退化草甸>沼泽草甸,β值大小顺序为草原化草甸>沼泽草甸>退化草甸.沼泽草甸、草原化草甸、退化草甸0~30 cm 土壤碳含量分别为105.32、42.11和31.12 g·kg-1,氮含量分别为8.74、3.41和2.81 g·kg-1,C/N分别为11.26、11.23和10.89.随着草甸的退化,土壤碳、氮呈降低趋势,退化草甸C/N值低于沼泽草甸和草原化草甸.随着土层深度加深,碳、氮含量呈现降低趋势.草甸退化导致的土壤δ13C 值差异主要发生在表层0~10 cm.3个退化阶段中,退化草甸土壤的β值和C/N最低,表明退化草甸土壤矿化作用较强.  相似文献   

15.
特定化合物同位素分析(CSIA)可以实现对复杂基质中特定化合物稳定碳同位素组成(δ13C)的精确测定。应用此方法测定树木非结构性碳水化合物(NSC)中特定成分(如糖类、有机酸和糖醇)的δ13C,不仅能够追踪新同化的光合产物在树木中的运移及与外界的碳交换,还能够更敏感地指示树木生理状况对环境变化的响应。本文首先系统介绍了CSIA从样品采集、处理到δ13C测定的方法,然后综述了树木NSC中各成分之间及各成分在不同器官之间的δ13C差异,阐述了树木NSC的δ13C时间动态变化特征及内在机制,最后分析了NSC作为主要呼吸底物,其δ13C与树木呼吸释放CO2的δ13C(δ13CR)之间的联系,并针对CSIA分析技术在后光合分馏、树木逆境生理和年轮δ13C形成机制等研究的应用前景提出了展望。  相似文献   

16.
为探讨盐碱地稻蟹种养系统中华绒螯蟹食物源构成,2020年6—10月,在山东东营垦利区,采集稻田中华绒螯蟹及其所有可能食物来源样品,包括植物(伊乐藻、菹草、金鱼藻、浮萍、水稻茎叶、稻谷)、动物(底栖动物、浮游动物)、有机碎屑和人工饲料(配合饲料、玉米粕),并利用碳、氮稳定同位素(δ13C和δ15N)值进行分析,定量其在中华绒螯蟹食物组成中的贡献率。结果表明: 食物源样品δ13C值范围为-30.09‰~-11.24‰,δ15N值范围为0.03‰~12.78‰,不同食物源δ13C和δ15N值呈现明显差异。中华绒螯蟹肌肉中δ13C值变化范围为-24.61‰~-20.08‰,δ15N值变化范围为4.74‰~9.21‰,表明稻蟹种养系统中华绒螯蟹食物来源较丰富。养殖期间各食源贡献率为植物(46.7%~57.1%)>动物(21.5%~24.5%)>人工饲料(10.9%~21.3%)>有机碎屑(7.1%~7.9%)。可见,盐碱地稻田系统天然饵料基本能够满足中华绒螯蟹摄食需求,即使本试验投喂非动物性人工饵料,也未改变中华绒螯蟹主要食源贡献率。  相似文献   

17.
三亚蜈支洲岛海洋牧场区域夏季食物网研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
三亚蜈支洲岛海洋牧场在针对珊瑚礁修复工作、热带海洋牧场建设等方面取得了不错的效果,但海洋牧场区域的营养结构仍需要长期的监测评估。于2020年7月海洋生物调查共采集52种主要消费者,以碳(δ13C)、氮(δ15N)稳定同位素技术为基础,首次构建三亚蜈支洲岛海洋牧场区域食物网并进行研究。结果表明:(1)主要消费者的δ13C值范围在-19.10‰—-12.74‰之间,平均值为(-16.99±1.52)‰;δ15N值范围为6.43‰—14.03‰,平均值(11.24±1.70)‰。单因素方差分析结果显示,不同类群之间碳氮稳定同位素均有显著性差异(P<0.01)。(2)大型海藻和底栖微藻对主要消费者的贡献率最大为41.50%,沉积有机物(SOM)和浮游植物也是消费者的重要碳源(贡献率分别为20.05%、19.97%),悬浮颗粒有机物(POM)对消费者的碳源贡献率最低,为18.48%。(3)三亚蜈支洲岛牧场区域主要消费者的营养级范围为1.53—3.76,主要消费者营养层次分布两端少,中间多。通过系统聚类分...  相似文献   

18.
基于稳定碳同位素对北京西山侧柏林生态系统呼吸进行定量拆分,能够为该地区森林生态系统碳交换研究奠定基础。本研究采用光谱技术对森林不同高度处CO2浓度和δ13C值进行连续观测,同时采用土壤气室和枝条气室测定地下呼吸和地上呼吸的δ13C值,求得生态系统呼吸各组分比例。结合土壤呼吸通量的测定,实现对生态系呼吸的定量区分。结果表明: 森林生态系统各呼吸组分夜间δ13C值呈波动变化,植物地上呼吸δ13C值变化范围为-31.74‰~-23.33‰,土壤地下呼吸δ13C值变化范围为-32.11‰~-27.74‰,生态系统呼吸δ13C值介于二者之间。夜间平均土壤呼吸通量为1.70 μmol·m-2·s-1,占生态系统总呼吸的47%~91%;夜间地上呼吸量的平均值为0.72 μmol·m-2·s-1,对生态系统总呼吸的贡献较小。由同位素混合模型推算求得的日间呼吸变异大于温度响应模型的结果,其平均值分别为2.31和2.28 μmol·m-2·s-1。  相似文献   

19.
聚四氟乙烯(PTFE)塑料管研磨法是测定植物碳同位素比率(δ13C)值常用的前处理方法。该方法处理样品高效快捷,但对植物δ13C可能存在污染。本研究利用人工气候室开展双因素交互试验,包括空气相对湿度(50%和80%)和空气δ13C(13C富集和贫化的空气)两个因素,对比了PTFE塑料管研磨法和不锈钢管研磨法处理C4植物糙隐子草δ13C的结果。结果表明: 在相同湿度条件下,不同空气δ13C处理的植物13C分馏值(Δ13C,矫正了光合作用底物的δ13C差异)原本可以视为重复,但由于PTFE塑料颗粒的混入,相同湿度不同13C丰度空气培养下植物叶片Δ13C平均差值为4.8‰。该污染效应导致单个叶片δ13C测定的误差高达8‰。考虑到C4植物的Δ13C较低(通常为1‰~8‰),这种污染效应已经超出了可以接受的误差范围。通过建立类似Keeling曲线的二元混合模型对误差进行了有效消除,并准确估算了植物样品和污染物的δ13C。说明广泛采用的PTFE管研磨方法对研究C4植物Δ13C并不适用,将导致较大的误差。对精度要求较高的研究内容建议使用不锈钢瓶进行研磨。  相似文献   

20.
浮游动物在水域生态系统食物网中起着承上启下的作用,其稳定碳、氮同位素(δ13C、δ15N)被广泛用于研究对食物资源的利用,揭示物质循环路径及与其他生物之间的营养关系等.浮游动物的稳定同位素也常用于解释初级生产力,判断水体污染物和环境变化过程.明确浮游动物稳定同位素组成的时空变化及影响因子,对于以其稳定同位素组成作为研究水生态系统生态过程和环境变化的指示物尤为重要.本综述基于国内外学者对水生态系统中浮游动物δ13C、δ15N特征及其应用的研究成果,梳理了浮游动物δ13C 和δ15N在不同类型水体、不同类群及时空变化的差异:浮游动物δ13C和δ15N时空变化则主要受食物来源及其同位素组成的影响,后者又受到初级生产力和氮源及水体物理化学性质等因素的影响.未来,浮游动物稳定同位素技术通过与新兴污染物、新兴技术及统计分析方法结合,将在地学、生物学等领域形成多手段、多学科、多尺度的研究方向.  相似文献   

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