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1.
以东亚广布种栓皮栎为例,通过对南北样带(26°-40° N)上7个群体的调查取样,并结合2个生活史阶段,探讨栓皮栎碳氮同位素比值随纬度环境的变异规律.结果表明: 在纬向梯度上,栓皮栎叶片δ13C和δ15N随纬度的增加分别呈现非线性的增加和下降趋势,且成年树叶片δ13C和δ15N均显著高于幼树;同时,树龄和纬度对叶片δ15N和δ13C均无显著交互作用,表明栓皮栎幼树和成年树纬向环境变化的响应较为一致.随机森林模型结果显示,栓皮栎叶片δ15N主要受土壤养分,如土壤有机质、磷和氮含量的影响,而叶片δ13C主要受水分因子,如空气相对湿度、降水量等的影响.  相似文献   

2.
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.  相似文献   

3.
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   

4.
以6年生‘烟富3’/M26/平邑甜茶苹果为试材,采用C、N双标记技术,研究在果实膨大后期用不同尿素浓度水溶液(N 0%、0.6%、1.2%、1.8%、2.4%,分别用CK、N1、N2、N3、N4表示)涂抹果实周围20 cm范围内叶片对叶片13C同化能力及13C光合产物、15N向果实转移分配的影响.结果表明: 随着尿素浓度的增加,叶片的叶绿素含量、氮含量、光合速率、山梨醇和蔗糖含量、6-磷酸山梨醇脱氢酶(S6PDH)和蔗糖磷酸合酶(SPS)活性及13C同化能力均先升高后降低,均以1.8%尿素涂抹处理最高,清水对照最低.13C自留量(自身叶片+自身新梢)以清水对照最高,为81.6%,1.8%尿素涂抹处理最低,为63.5%.向外输出的13C光合产物主要分布在标记果实,其次是未标记多年生枝,未标记叶片最低.果实13C吸收量随着尿素浓度增加呈先升高后降低趋势,以1.8%尿素涂抹处理最高(1.21 mg·g-1),清水对照最低(0.51 mg·g-1);果实15N吸收量随着尿素浓度增加呈持续升高趋势.表明尿素水溶液叶施可不同程度地提高叶片光合产物和氮素向果实转移分配的能力,以1.8%尿素涂抹处理叶片光合产物向果实转移分配能力最强,同时避免了过多的氮素向果实的输入.  相似文献   

5.
等量分次施氮对冬枣15N和13C利用与分配特性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
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.  相似文献   

6.
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   

7.
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   

8.
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   

9.
大气CO2浓度升高对土壤氮素转化过程产生重要影响,研究其变化有助于更好地预测陆地生态系统的固碳潜力.氮同位素自然丰度作为生态系统氮素循环过程的综合指标能够有效地指示CO2浓度升高对土壤氮素转化过程的影响.本研究采用开顶箱CO2 熏蒸法研究连续10年的大气CO2 浓度升高对我国东北地区蒙古栎及其土壤和微生物生物量碳、氮同位素自然丰度的影响.结果表明: 大气CO2浓度升高改变了土壤氮循环过程,增加了土壤微生物和植物叶片δ15N;促进了富13C土壤有机碳分解,中和了贫13C植物光合碳输入的效果,导致土壤可溶性有机碳和微生物碳δ13C在CO2升高条件下没有发生显著变化.这些结果表明,CO2浓度升高很可能促进了土壤有机质矿化过程,并加剧了系统氮限制的状态.  相似文献   

10.
生长在超干旱环境下的3种相思树种表现出异常低的叶片、树枝、树干、根中δ13C含量 在植物生理生态学中,叶片中碳13(13C)含量负值较少(富集),表明叶片处于通过气孔的气体交换减少,比如在干旱胁迫下。此外,与叶片相比,13C在非光合组织中的负值也较少。然而,对从叶片(光合器官)到树枝、树干和根(非光合器官)中的δ 13C数值的关系知之甚少,特别是缺少在关联密切的多个树种间或者不同器官间,以及对生长在极端高温和干旱胁迫下的树木中进行测定。本研究测定了3种近缘沙漠相思树种(Acacia tortilis、A. raddiana和A. pachyceras)从叶片到根的13C含量。我们在以色列南部成树的叶片组织中测定了δ 13C含量。与此同时,在试验果园进行了为期7年的3个水平的灌溉试验。在试验结束时,测定了叶片、树枝、树干和根的生长参数和δ 13C含量。研究结果表明,叶片组织中δ 13C含量约为−27‰,其同位素贫化程度远超过生长在地球上最干燥和最热环境中的沙漠树种的预期值。在不同的相思树种和不同器官中,所有灌溉水平处理中的δ 13C含量并没有富集(−28‰到ca. −27‰),证实了在成熟相思树中的测定结果。在不同器官中,叶片δ 13C含量与树枝和根的δ 13C含量异常相似,甚至比树干的δ 13C含量负值更少。高度贫化的叶片δ 13C表明,尽管这些树木生长在极端干燥的生境中,但其气孔气体交换较高。非光合组织中缺乏δ 13C富集可能与叶片和异养组织生长的季节耦合有关。  相似文献   

11.
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(Pc/Pa),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.  相似文献   

12.
刘启龙  程赛赛  陈婷  常亮  高梅香 《生态学报》2023,43(6):2242-2252
土壤动物联结着生态系统地上与地下部分的物质循环和能量流动,对生态系统的结构、功能及过程起着重要的调控作用。地表甲虫作为典型的大型土壤动物,在食物网中占有重要的位置,因此对不同林型地表甲虫的δ13C、δ15N同位素特征及营养关系研究对了解森林土壤动物的食性特征进而保护森林生物多样性是十分必要的。采集了小兴安岭凉水自然保护区6种不同林型的地表甲虫共10科31种,利用稳定同位素技术测定了甲虫中的δ13C、δ15N含量,并分析不同林型内地表甲虫的δ13C、δ15N值及营养级差异。结果表明6、7月份不同林型地表甲虫的δ13C、δ15N值差异显著(P<0.05),其中δ13C值在原始阔叶红松林和次生白桦林显著高于落叶松人工林和阔叶红松择伐林。δ15N值在阔叶红松择伐林显著高于其他5种林型。不同林型地表甲虫的营养级差异显著(P<0.05),林型内各物种营养级差异不显著(P...  相似文献   

13.
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   

14.
本研究采用离轴积分腔输出光谱技术对北京山区侧柏人工林进行了大气CO2浓度及其δ13C值的原位观测,在半小时尺度上对比了林内不同高度处大气CO2浓度及其δ13C值的差异,并探究其对气象因子的响应.结果表明: 林内CO2浓度自日出后经历先降低后升高的变化趋势,最低值出现在16:00—16:30,浓度为352.5 μmol·mol-1,最大值出现在5:00左右,达到402.0 μmol·mol-1,其δ13C值变化趋势微弱且较为复杂,呈现出近地层先降低后升高、林冠层先升高后降低的趋势;研究日期内,林内CO2浓度随高度的升高而降低,林内0、2、5、8、12.5和18 m处的日均值为386.5、369.9、368.2、367.8、367.9和367.9 μmol·mol-113C值呈现出随高度升高而升高的趋势,林内0、2、5、8、12.5和18 m处的日均值为-16.0‰、-13.7‰、-13.5‰、-13.5‰、-13.1‰和-13.3‰;逐步回归分析表明,温度和湿度是影响林内大气CO2浓度及δ13C值的主要因子,饱和蒸汽压差(VPD)可以影响林内CO2浓度变化,风速可以影响林冠层CO2浓度变化,而土壤含水率、电导率和地面净辐射则是影响近地层CO2浓度及δ13C值的环境因子.这些环境因子通过增强或减弱生态系统内光合作用和呼吸作用来影响林内CO2浓度及其δ13C值的变化.  相似文献   

15.
选取甘肃、宁夏及内蒙古油松(Pinus tabulaeformis)10个天然种群, 通过测定油松叶片稳定碳同位素组成(δ13C)和元素含量等特征, 分析了油松叶片δ13C特征及其与环境气候因子和叶片矿质元素含量之间的关系。研究结果表明, 油松叶片δ13C的变化范围在-28.68‰ - -25.02‰之间, 平均值为-26.82‰; 油松叶片δ13C值与海拔、经度之间相关性不显著, 与纬度之间呈显著正相关, 与年降水量、年平均温度之间均呈显著负相关, 说明年平均温度和年降水量是决定油松13C分馏能力差别及生长的主要限制因子; 叶片元素N、P、K、Si、Ca、Fe含量与δ13C值有明显的相关性, 其中叶片N、P、K含量与δ13C值显著负相关, Si、Ca、Fe含量与δ13C值显著正相关, 可见不同种群间δ13C组成差异可反映植物营养元素含量的变化状况。不同生境条件下环境气候因子和矿质元素含量的这种响应模式在一定程度上反映和影响了以油松为建群种和优势种的生态系统的δ13C变化特性。  相似文献   

16.
植物和土壤中稳定碳同位素(δ13C)可用于指示、示踪和整合碳循环关键过程与功能。双路和连续流气体稳定同位素比值质谱仪(IRMS)是δ13C的两种测试技术,其精度和准确度受分析误差和数据标准化方法影响。分析误差包括记忆效应、时间漂移和信号强度依赖性等。将测定序列按样品δ13C从低到高排列或延长气路冲洗时间消除或降低记忆效应;在测样序列中内插标准物质并建立测定时间与分析误差的函数关系校正时间漂移;信号强度依赖性应先校正样品空白效应,再校正仪器非线性响应。数据标准化包括标准物质和数据标准化方法选择。选择的标准物质δ13C应涵盖待测样品δ13C,且遵循同等处理原则;标准物质数量≥4或每个标准物质重复测定次数≥4;数据标准化体系应长期稳定,并添加监测标准物质。  相似文献   

17.
以贵州凤冈麻湾洞洞穴生态系统为研究对象,运用δ13C、δ15N测定了洞穴动物及其有机碳源的同位素比值,分析了洞穴生态系统的营养级关系及洞穴动物食源。结果表明:洞内植物δ13C范围为-41. 78‰~-38. 80‰,较洞外植物低;δ15N范围为-1. 31‰~1.23‰,在洞外陆源有机质δ15N范围内;洞穴土壤有机质的δ13C范围为-31. 09‰~-24.95‰,δ15N范围为-1.08‰~7.72‰;洞穴动物δ13C范围为-30.41‰~-12.02‰,δ15N范围为2.07‰~8.94‰;洞穴土壤有机质对动物的食源贡献率超过72%,远高于植物对动物的食源贡献率,即洞穴土壤有机质是洞穴动物的主要食物来源。麻湾洞生态系统主要由4个营养层次组成:植物为第一营养层次;闪夜蛾、螺类、马陆类处于第二营养层次;裸灶螽、长头地蜈蚣处于第三营养层次;蜘蛛类处于第三或第四营养层次。即大部分同种(或同类群)...  相似文献   

18.
大气CO2浓度升高对土壤氮素转化过程产生重要影响,研究其变化有助于更好地预测陆地生态系统的固碳潜力.氮同位素自然丰度作为生态系统氮素循环过程的综合指标能够有效地指示CO2浓度升高对土壤氮素转化过程的影响.本研究采用开顶箱CO2 熏蒸法研究连续10年的大气CO2 浓度升高对我国东北地区蒙古栎及其土壤和微生物生物量碳、氮同位素自然丰度的影响.结果表明: 大气CO2浓度升高改变了土壤氮循环过程,增加了土壤微生物和植物叶片δ15N;促进了富13C土壤有机碳分解,中和了贫13C植物光合碳输入的效果,导致土壤可溶性有机碳和微生物碳δ13C在CO2升高条件下没有发生显著变化.这些结果表明,CO2浓度升高很可能促进了土壤有机质矿化过程,并加剧了系统氮限制的状态.  相似文献   

19.
不同代谢速率组织间的碳、氮稳定同位素比值(δ13C和δ15N)可以反映生物不同时间尺度的摄食信息,对探讨物种间摄食、栖息地利用和营养生态位的变化具有重要的指示作用。本研究以在大西洋热带海域兼捕的大青鲨、长鳍鲭鲨、拟锥齿鲨和尖吻鲭鲨为对象,通过测定其肌肉、肝脏和血液的δ13C和δ15N值,探讨4种鲨鱼营养生态位分化。结果表明: 与长鳍鲭鲨相比,尖吻鲭鲨、拟锥齿鲨和大青鲨的δ15N值相似且相对较高;大青鲨与其他鲨鱼存在摄食隔离,表现出独特的营养生态位;尖吻鲭鲨营养生态位宽幅最大,摄食食物种类和(或)栖息环境类型更多样化,其与拟锥齿鲨的营养生态位重叠度最高,说明两种鲨鱼具有潜在的资源竞争关系。尖吻鲭鲨、拟锥齿鲨和大青鲨组织间的δ13C、δ15N差值与其叉长均无显著相关关系,说明3种鲨鱼近期内无明显摄食变化;而长鳍鲭鲨的肝脏、血液和肌肉组织的δ15N差值与叉长显著相关,说明长鳍鲭鲨在短期内存在摄食变化。肝脏和血液的δ13C、δ15N值的相似性反映了两种组织整合摄食时间周期相近,其较高的代谢速率可以反映相对短时间周期的摄食信息。  相似文献   

20.
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   

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