中国北方C3植物碳同位素组成与年均温度关系
我国荒漠植被中的C_4植物种类分布及其与气候的关系
1 .2 荒漠区气候资料分析
荒漠地区有沙漠 、戈壁 、风蚀雅丹地貌 、低山丘 陵 、山前平原 、土质平地等地貌类型 。在我国 142.7 万 km2的荒漠地区 , 分布有 8 大沙漠和 4 大沙地 , 分 别是塔克拉玛干沙漠 、古尔班通古特沙漠 、库姆塔格 沙漠 、柴达木盆地沙漠 、巴丹吉林沙漠 、腾格里沙漠 、 乌兰布和沙漠 、库布齐沙漠 、毛乌素沙地 、浑善达克 沙地 、科尔沁沙地 、呼伦贝尔沙地[ 20] 。 根据区域自 然特点和荒漠分布[ 20] , 将我国荒漠地区划分为 8 大 荒漠区 , 分别是 :Ⅰ 、塔里木盆地荒漠区 , Ⅱ 、准噶尔 盆地荒漠区 , Ⅲ 、新疆东部荒漠区 , Ⅳ 、柴达木盆地荒 漠区 , Ⅴ 、河西走廊荒漠区 , Ⅵ 、阿拉善高原荒漠区 , Ⅶ 、鄂尔多斯高原荒漠区 , Ⅷ 、东北西部及内蒙东部 荒漠区(图 1)。
图 1 中国荒漠 分布图 F ig .1 T he distribution map of de ser ts in China
对气候资料进行了分区统计分析 , 气象原始数 据来源于国家自然科学基金委“ 中国西部环境与生 态科学数据中心” , 根据 1951 —2008 年近 60 a 我国 北方气象站各气象要素资料得到 。 8 大荒漠区对应 的气象站分别为 :Ⅰ 区 :阿克苏 、拜城 、轮台 、库车 、库 尔勒 、吐尔尕特 、乌恰 、喀什 、阿合奇 、巴楚 、柯坪 、阿
1 研究方法
1 .1 C4 植物的判定
植物光合途径的鉴定按以下方法和顺序 :①光 合器官 δ13 C 值分析 。 将采集的植物叶片或同化枝 带回实验室用烘箱在 80 ℃下烘干 24 h , 制成供试样 品 , 用 M AT-252 质谱仪测定稳定碳同位素比率 , 对 δ13 C 值在高值范围和有争议的植物材料 , 重复制样 测定 2 ～ 3 次 。 C4 植物的 δ1 3 C 值在 -6 ‰～ -19 ‰ 之间 , C3 植 物在 -23 ‰ ～ -32 ‰之 间[ 13 -14] , CA M
控温条件下C3、C4草本植物碳同位素组成对温度的响应
控温条件下C3、C4草本植物碳同位素组成对温度的响应刘贤赵;宿庆;李嘉竹;全斌;李朝奎;张勇;王志强;王国安【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)010【摘要】采取人工控制实验,探讨了6种C3、C4草本植物在昼/夜温度指标为20/12℃--36/28℃的范围内植物碳同位素组成(δ13C)及其对温度变化的响应,并结合植物比叶面积(SLA)、胞间CO2浓度(ci)与环境CO2浓度(ca)的比值、碳同化率(净光合速率Pn/胞间CO2浓度ci)等光合生长指标对植物δ13C的影响进行了分析.结果表明:所有C3、C4植物样品的δ13C值分别变化在-28.3‰--32.1‰和-14.4‰--17.6‰之间;在C3植物中,油菜δ13C值分布范围最集中,位于-31.1‰--32.1‰之间;C4植物中,谷子δ13C值分布范围最窄.在控制的温度范围内,3种C3植物的平均δ13C值随温度升高而显著变低,而C4植物δ13C平均值与温度呈先增大后减小的抛物型关系,但线性回归结果未达到显著水平(P＞0.05).单个植物种的δ13C值对温度的响应不同,茄子、高粱的δ13C值与温度呈线性负相关,其它4种植物与温度均呈二次抛物线关系,这可能与不同植物种具有不同的光合最适温度以及植物δ13C分馏对温度变化的敏感程度不同有关.【总页数】10页(P3278-3287)【作者】刘贤赵;宿庆;李嘉竹;全斌;李朝奎;张勇;王志强;王国安【作者单位】鲁东大学地理与规划学院,烟台264025;黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨陵712100;湖南科技大学建筑与城乡规划学院,湘潭411201;湖南科技大学建筑与城乡规划学院,湘潭411201;鲁东大学地理与规划学院,烟台264025;湖南科技大学建筑与城乡规划学院,湘潭411201;湖南科技大学建筑与城乡规划学院,湘潭411201;湖南科技大学建筑与城乡规划学院,湘潭411201;湖南科技大学建筑与城乡规划学院,湘潭411201;中国农业大学资源与环境学院,北京100193【正文语种】中文【相关文献】1.中国北方C3植物碳同位素组成与年均温度关系 [J], 王国安;韩家懋;周力平2.青海云杉叶片稳定性碳同位素组成对水分温度变化的响应 [J], 胡启武;吴琴;郑林;张锋;宋明华;欧阳华3.中国北方农牧交错带C3草本植物δ13C与温度的关系及其对水分利用效率的指示 [J], 刘贤赵;王国安;李嘉竹;王文文;赵丽丽;李宝江4.海北高寒草甸土壤有机碳同位素组成及C3/C4碳源的变化 [J], 易现峰5.BC30型控温标准电池温度特性的讨论 [J], 瞿进;诸洵治因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《2024年内蒙古草原植物植硅体固碳潜力及其与气候关系的研究》范文
《内蒙古草原植物植硅体固碳潜力及其与气候关系的研究》篇一一、引言在全球气候变化的大背景下，草原生态系统作为地球上重要的碳汇之一，其固碳能力与气候变化之间的关系成为科研人员关注的焦点。
内蒙古作为我国最大的草原区，其植物植硅体（Phytoliths）固碳潜力巨大。
植硅体是由植物在生长过程中所分泌的二氧化硅沉淀物，其具有良好的固碳效果。
本文旨在探讨内蒙古草原植物植硅体的固碳潜力及其与气候的关系，以期为草原生态系统的保护和可持续发展提供科学依据。
二、研究方法本研究以内蒙古地区草原植物为研究对象，结合地理学、生态学和地球化学的研究方法，综合分析植物植硅体的固碳能力及气候影响因素。
1. 采集样品选取内蒙古不同区域、不同类型草原的植物样本进行采集，并收集相应地点的气候数据。
2. 实验室分析在实验室中对样品进行化学分析，检测植物中植硅体的含量，同时利用碳同位素分析方法（如放射C同位素法）测定植硅体中的碳含量。
3. 数据分析运用统计软件对实验数据进行处理和分析，探讨植硅体固碳能力与气候因素的关系。
三、内蒙古草原植物植硅体固碳潜力分析通过实验室分析发现，内蒙古草原植物植硅体具有较高的固碳潜力。
其中，部分区域由于特殊的地理环境和气候条件，植物植硅体中的碳含量相对较高。
此外，不同类型的草原植物植硅体的固碳能力也存在差异。
这些差异主要与植物的生物量、生长周期以及生态环境等因素有关。
四、植硅体固碳能力与气候的关系气候因素对内蒙古草原植物植硅体的固碳能力具有重要影响。
本研究发现，降水、温度、光照等气候因素均对植物生长和植硅体形成产生作用，从而影响其固碳能力。
其中，降水是影响植硅体形成的关键因素之一，充足的降水有利于植物生长和硅元素吸收，从而提高植硅体的含量和固碳能力。
此外，适宜的温度和光照也有利于植物的生长和固碳能力的提高。
五、结论与建议通过对内蒙古草原植物植硅体固碳潜力的研究，发现该区域植物具有较高的固碳潜力，对缓解全球气候变化具有重要意义。
c3植物和c4植物名词解释
c3植物和c4植物名词解释
C3植物和C4植物是指根据植物光合作用过程中二氧化碳固定方式的不同而划分的两类植物。
C3植物是指在光合作用过程中，一个二氧化碳被一个五碳化合物固定后形成两个三碳化合物的植物。
这类植物包括小麦、水稻、大豆、棉花等大多数作物，它们适应于温和或荫凉环境。
C3植物的光呼吸高，二氧化碳补偿点高，而光合效率相对较低。
而C4植物则是指光合作用过程中，一个二氧化碳被一个含有三个碳原子的化合物固定后先形成含四个碳原子的有机酸的植物。
这类植物包括玉米、粟、甘蔗等，它们通常在高温太阳辐射区域生长。
C4植物的光合效率高，二氧化碳补偿点低，而光呼吸相对较低。
04_第四章(碳同位素)
光合作用中碳同位素的分馏模型
－－帕克（Park，1960）和爱泼斯坦（Epstein，1960，1961）
第一步：在光合作用期间，植物优先从大气中吸收质量较轻的12CO2， 并溶解于细胞中。这一阶段分馏变化较大，主要取决于大气中CO2的浓 度。
第二步：由于酶的作用，植物优先溶解含12CO2的CO2，先把它转化为“磷 酸甘油酯”。从而产生分馏，使13C在溶解的CO2中富集。在分馏过程中，必 然有一部分富含13C的溶解的CO2从植物的根部或者叶面上排出，因而使植 物富含12C。排出作用越有效，这一阶段的分馏就越大。
第十九页，编辑于星期二：十八点 二十八分。
(1) 近代大陆沉积
近代陆相沉积物中有机质的δ13C值变换范围由-10‰到-38‰。尼桑巴姆（Nissenbaum，
1974）指出：土壤腐殖质中的δ13C值与区域的植物类型有关。泥炭的δ13C值与泥炭形成
环境及泥炭类型有关。湖泊沉积物的δ13C值变化范围很大（-8‰～-38‰），这 种情况与陆地和水生植物相类似。对少数河流沉积物研究表明，其δ13C值的 变化与湖泊一致。
第十五页，编辑于星期二：十八点 二十八分。
第一阶段：大气CO2溶解阶段。研究表明，在20℃时，大气CO2的溶解作用是 在无明显分馏的情况下进行的，与大气CO2相比，溶解的CO2大约贫乏1‰的13C。
即：
7 （ - 8 ） ＝ 1 ‰ 1 3 C C O 2 (大 气 ) 1 3 C C O 2 (水 中 )
碳同位素在植物生态学中的应用
碳同位素在植物生态学中的应用植物是地球生态系统中不可或缺的组成部分，而植物的生长与环境因素有着密切的联系。
植物需要光能作为生长和代谢的能量来源，同时也需要水和营养元素作为生长和代谢所必需的原料。
而植物中碳的同位素比例对于了解植物的生长和代谢过程、以及植物与环境的相互作用有着重要的意义。
本文将探讨碳同位素在植物生态学中的应用。
碳同位素的概念碳同位素是指同种元素中核子数量相同，原子量相近的不同元素，它们之间的质量差异是由于核子数的差异所引起的。
碳元素有两种常见的同位素：12C和13C，它们的质量数差异为1。
碳14（14C）也是一种碳同位素，其质量数为14，含有8个中子和6个质子。
14C是一种放射性同位素，其半衰期为5730年，从而可以通过半衰期进行碳同位素年代测定。
碳同位素在植物生态学中的应用主要集中在两个方面：植物生长和代谢的研究，以及植物与环境的相互作用的研究。
植物生长和代谢的研究植物的生长和代谢过程中，碳同位素的比例会发生变化，因为植物体内的葡萄糖和蔗糖等化合物的含碳同位素比例不同。
这种差异来源于植物对气体交换的控制。
在呼吸作用中，植物会消耗氧气并释放二氧化碳，其含碳同位素比例与植物体内的有机物质相同。
而在光合作用中，植物会吸收二氧化碳，并通过光合酶的作用将其转化为葡萄糖和有机酸等物质。
而这些有机物质中的碳同位素比例与大气中的二氧化碳含碳同位素比例相同，并且随着光合作用的进行，其比例逐渐变化。
因此，通过测量不同时间点植物体内有机物质中的碳同位素比例，可以了解植物在生长和代谢过程中的碳同位素变化情况，从而研究植物的生物学特性。
另外，植物体内的不同部分所含有的碳同位素比例也不同。
植物根、茎和叶片等部分所具有的生物学特性和应对环境能力差异较大，因此通过测量这些部分的碳同位素比例，可以了解植物不同部分在生长和代谢过程中所发挥的不同作用，从而揭示植物的生物学机制。
植物与环境的相互作用的研究植物与环境的相互作用是植物生态学领域的重要研究内容，其中包括植物的生长和分布、植物与土壤、水文、大气等环境因素之间的相互作用等。
碳同位素组成特征及其在地质中的应用
同位素地球化学目录一、碳的同位素组成及其特征 (1)1.碳同位素组成 (1)Ⅰ、碳的同位素丰度 (1)Ⅱ、碳的同位素比值（R） (1)Ⅲ、δ值 (2)2.碳同位素组成的特征 (2)Ⅰ.交换平衡分馏 (2)Ⅱ.动力分馏 (3)Ⅲ.地质体中碳同位素组成特征 (4)二、碳同位素在地质科学研究中的应用 (8)1. 碳同位素地温计 (8)2．有机矿产的分类对比及其性质的确定 (9)Ⅰ.煤 (9)Ⅱ.石油 (9)Ⅲ. 天然气 (11)碳同位素组成特征及其在地质科研中的应用一、碳的同位素组成及其特征1.碳同位素组成碳在地球上是作为一种微量元素出现的，但分布广泛，在地质历史中有着重要作用。
碳的原子序数为6 ，原子量为12.011，属元素周期表第二周期ⅣA族。
碳在地壳中的丰度为2000×10-6，是一个比较次要的微量元素。
在地球表面的大气圈、生物圈和水圈中，碳是最常见的元素之一，是地球上各种生命物质的基本成分馏。
碳既可以呈固态形式存在，又能以液态和气态形式出现。
它既广泛分馏布于地球表面的各层圈中，也能在地壳甚至地幔中存在。
总之，碳可呈多种形式存在于自然界中。
在有机物质和煤、石油中，以还原碳的形式存在，在二氧化碳气体和水溶液中，以氧化碳形式出现。
碳还可呈自然元素形式出现在某些岩石中（如金刚石和石墨）。
一般用同位素丰度、同位素比值和δ值来表示同位素的组成。
Ⅰ、碳的同位素丰度同位素丰度指同位素原子在元素总原子数中所占的百分比，自然界中的碳有2个稳定同位素：12C和13C。
习惯采用的平均丰度值分别为98.90%和1.10%。
由此可见，在自然界中碳原子主要主要是以12C的形式存在。
另外碳还有一个放射性同位素14C，半衰期为5730a。
放射性14C的研究，目前已发展成为一种独立的同位素地质年代学测定方法，主要应用于考古学和近代沉积物的年龄测定。
适合用于作碳稳定同位素分馏析的样品包括：石墨、金刚石等自然碳矿物，方解石、文石、白云石、菱铁矿、菱锰矿等碳酸盐矿物；石灰岩、白云岩、大理岩等全岩样品；各种矿物包裹体中的C O2和CH4气体以及石油、天然气及有机物质中的含碳组分馏等。
天山北坡土壤有机碳δ13 C组成随海拔梯度的变化
天山北坡土壤有机碳δ13 C组成随海拔梯度的变化许文强;罗格平;陈曦;冯异星;李超凡【摘要】本文选择天山北坡三工河流域作为研究区，基于碳稳定同位素技术，分析土壤有机碳（SOC ）δ13 C值随降雨量的变化，研究不同海拔梯度土壤剖面δ13 C值随采样深度的变化。
结果显示，三工河流域降雨量在300 mm以下的采样点，SOC δ13 C 值随降雨量的增加呈递减趋势（R2＝0.97），而降雨量在300 mm～500 mm的采样点，δ13C值随降雨量变化不明显（R2＝0.04）；三工河流域纯C3植物采样点土壤剖面δ13 C值随采样深度呈现明显的富集效应，即土壤剖面下层δ13 C值大于上层，其平均差值为1.01‰，与其他相关区域研究结果一致；而沙质荒漠和土质荒漠采样点剖面下层与上层SOC δ13 C平均差值为4.33‰，其变化趋势与纯C3植物采样点相反，且其表层δ13 C值接近C4植物来源，底层接近C3植物来源，推断其地上历史植被可能经历了由C3到C4的演替过程。
%Soil organic carbon (SOC) pool integrated the vegetation succession informa‐tion from several years to thousands of years scales .It is an ideal tool to understand carbon isotope composition change and terrestrial ecosystem pathways .In this study , the Sangong river watershed was tak en as a case .We had estimated the change of vege‐tation and soil organic along a vertical gradient using the carbon isotopic method ,and analyzed the variations of mean SOC δ13 C values with the annual precipitation , and researched the variations in SOC and δ13 C values with profile depth in the study area . n<br> The results showed that the SOC δ13C decreased significantly with the increasing annual precipitation (R2 =0.97) where the annual precipitation was less than 300 mm .When theannual precipitatio n was 300 mm ~ 500 mm , the SOC δ13 C was not significant changed with the increasing annual precipitation (R2=0.04) .The enrichment effect of SOC δ13 C with depth was significant in the sample site of pure C3 vegetation , that means lower layer SOC δ13 Cof profile was greater than the upper layer .The average difference of SOC δ13 C between lower layer and upper layer was 1.01‰ .The opposite trend of SOC δ13 C was presented in the Desert and Shrubland sites .Andthat ,the SOCδ13 C value of upper layer cl osed to C4 vegetationsource ,and the lower layer closed to C3 vegetation source .Therefore ,we can infer that the vegetation may have experienced from C3 to C4 in the sandy desert and terrene desert sites .【期刊名称】《同位素》【年(卷),期】2016(029)003【总页数】6页(P140-145)【关键词】碳同位素;δ13C值;C3和C4植物;δ13C富集效应;三工河流域【作者】许文强;罗格平;陈曦;冯异星;李超凡【作者单位】中国科学院新疆生态与地理研究所，荒漠与绿洲生态国家重点实验室，新疆乌鲁木齐 830011;中国科学院新疆生态与地理研究所，荒漠与绿洲生态国家重点实验室，新疆乌鲁木齐 830011;中国科学院新疆生态与地理研究所，荒漠与绿洲生态国家重点实验室，新疆乌鲁木齐830011;贵州省黔南州国土资源储备局，贵州都匀 558000;中国科学院南京土壤研究所，江苏南京 210008【正文语种】中文【中图分类】S153;TL99土壤有机碳(SOC)的同位素组成取决于其地表植被特征和气候状况，而SOC库综合了数年到数万年植被的演替信息，是对区域生物量碳同位素组成变化的最佳记录[1-3]。
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的变化趋势是一致 的 ， 都随年均温度升高而变轻 。 尽 管所 有植物 的碳 同位素组 成都 随年 均温度变 化表 现 出一 致的 趋势 ， 图２ 但从 中可 以看 出每 条线 的 斜率 有差 别 ， 独行 菜 、 、 蓟 和平 车前 的斜率 分 别 藜 魁
［ ］Ｄ ｉｅ １ ｅｎｓＰ ｉ ｔ ｉ ｃ ｏｌｏ ｆｒｄ ｃｄ ｓ ｏ ｃ ｏｍｐｓｔ ｎ ｏ ｅｕｅ ｏｐ ｉ ｃｃｒｏ ａｂｎ
他各种 不同温 度条 件下 ，即在不 同 的样 品采集 地 区 同位 素值 都较 接近 ， 化幅 度很 小 ； 次 是魁 蓟 ． 变 其 对
温度 变化 的响应相 对也较 弱 ；而独 行 莱和藜两 种植
物个 俸 ，从而 避 开了局 部 光照 和水分 的影 响 。 样 品 用清 水洗 净 、 干 ， 于烘 箱 （０ ） 凉 置 ８℃ 中烘
干． 随机选 取３， 片来 自不 同个体 的成 熟 叶片 －０ ， ２
磨 碎 。研磨 后的样 品 ， 燃烧 法收 集完 全燃 烧 用 后 产生的Ｃ ， Ｏ 用ＭＡＴ ２２ 谱计分 析碳 同位 一 ５质
（）种植 物 的碳 同位素 组成 均有 随着 年均 温 度 １４
降低而逐渐 变重 的趋势 ， 但程度 不 同（ ） 图２； （） 行 菜 、 、 蓟 和平 车前 的碳 同位 素 组 成 ２独 藜 魁
与年 均 温度的线性 回归 方程 分别是 ：
Ｙ ＝ 一 ． ６ 一 ２ ．２ （ Ｏ ７ｘ ３ ４７ ８ ｒ＝ Ｏ８ ，ｎ ＝ １ ） ５ ０ Ｙ 一 ．１ｘ 一 ２ ７ （ Ｏ８ ，ｎ ＝ ９ ０ ０ ５ ３６ ９ ｒ ９ ）
Ｙ ＝ 一０１ ０ 一 ２ ．８ （ ．９ ｘ ５９ ８ ｒ＝ Ｏ８ ９，ｎ ＝ ５）
Ｙ ＝ －０１ ２ 一 ２ ．４ （ ．３ ｘ ５６ Ｏ ｒ＝ ０４ ．３，ｎ ＝ １ ） １
率及 ｃ
值 （ ｃ 别是 大气 Ｃ 浓度 、 内气 腔 Ｏ： 叶
中ｃ 藏 度 ）从而影响植物 的碳 同位 素分馏。 ， 至于说 植 物的碳 同位紊组成到 底是怎样 随温度 变化 的（ 变重 还是变轻？ ） 目前 由于 各学者测试 的结果相互 矛盾 ， ，
物 的碳同位 素组成 对温度 的变化 要 比前 两种 植物敏 感得 多。 由于藜 、 独行 菜 和魁蓟 的碳 同位 素组成 与年 均 温度 呈显著 负相关 ，因此它们 的碳 同位素组 成可 以作 为年均温 度 的替 代性 指标 ，尤 以藜 和独行 菜 的 碳同位 素组成 更适合 ， 因为它们对 温度 响应更 强烈 。 笔者还 对平 车前 的同 位素组 成 与年均温 度进行 了非 线性 回归分 析 ， 也都未 达 到显著 相关 。 充分地 这 说 明 了年均 温度 似乎不是 影响平 车前 碳同位 素组成 的主要 因子 。究竟 那种 因子对平 车前 的碳 同位 素组 成起决 定作 用 ， 还有 待于进 一步研 究 。 同时也 表明平 车前 碳 同位 素 组成 不 能作 为年 均 温度 的替 代 性 指 标 。因此并不 是所 有ｃ 物种 的碳 同位 素都 能作 为 艚 温度 的替代性 指标 。
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第２ ９卷第 １ 期
２０ ０ ２年 ２ 月
中
国
地质 ຫໍສະໝຸດ Ｖｏ ．９． ｏ １ １ ２ Ｎ ．
ＧＥＯＬＯ ＧＹ Ｉ Ｈ Ｉ Ｎ Ｃ ＮＡ
Ｅ ｂ ．呻 ２ ｅ ．２
中 国 北 方 ｃ 植 物 碳 同 位 素 组 成 与 年 均 温 度 关 系
的结果 为负相关 。因此 ， 了有效她 利用植 物６ 作 为
为 温度的替代 性指标 来追 索过去 气候变 化 ，有必要 对植物８（ １： ３组成 与温度关 系做 进一步的研究 。 本文选 择 了若 干种 ｃ 植 物 ， ， 分析 了 ８， ｃ组成 ， 以揭 示 ｃ植 ３ 物 的８３组 成 与温度 间 的关 系 ；同时就 不 同植 物种 Ｃ
ａ ｅａ ｍ） 藜 科 ｐ ｔｕ 、 ｌ （ ｈ ｎｐ ｄ￣ Ｃｅｏｏｉ
ａｕ ｌ ｍ） 和菊 科 （ ｏ ｏｉ ｅ ｂ Ｃ ｍｐ ｓａ ） ｔ
的魁 蓟 （ ｉｉｍ ｌ ）４ ｃ 物 种作 为 研 究 Ｃｒｕ ｅ ｓ ｏ 种 描
对象 。 ４ 这 种植 物均 为广适 性 的植 物种 ， 在我 国 北 方（ 甚至南 方 ） 较常 见。 都 每一 分 析样 品均 由２ ４ 个体 混 合而 成 。 －株 尽 量注 意采 集那 些 开 阔平 坦 环 境 下生 长 的植
文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编号 ：０ ０ ３ ５ ｌ０２ ０ － ０ ５ ０ １０ － ６７ ２ ０ 】 １ ０ ５ － ３ 中 圈 分类 号 ：５＂ ２ Ｐ９ Ｐ＿
陆 生植 物 的光 合 作用 有３ 途径 ： 途径 、 种 Ｑ ｃ 途
径 和Ｃ Ｍ 途 径 ，相对 应 的植 物被 称 为ｃ 物 、 Ａ 描 ｃ 植
的８ｃ组 成 对 温度 变 化 的响 应 程度 进 行 了探 索 ， 以 此为利用植 物８ Ｃ 成来恢 复过 去气候 提供 依据 。 组
物 和Ｃ Ｍ植 物。绝 太多数 陆生植 物 为ｃ 物 ， Ａ 描 ｃ植 物 相对很 少 ， Ａ Ｃ Ｍ植物 更少 。 植物发生 光合 作用 时 ， Ｃ 的 固定过程 要产生 碳 同位 素分馏 ， Ｏ 结果 表 明 ， 植 物合成 的有机物 中普 遍富集碳 的轻 同位素 （ ） …。 ℃ 植物 的８℃组 成受 气候环 境 因子 的影 响 ，其 中温度
图１ 植 物 样 品采 集 分 布 图
Ｆ ｇ Ｄｉ ｉ ｕ ｏ ｆ ｐａ ａ ｌｓ ｉ １ ｓ ｂ ｆ ｎ ｏ ｌ ｕ ｉ ｎｔｓｍｐ ｅ
收 稿 日期 ：。 １ ｌ ： 回 日期 ：０ １ ０ ２ ２ ０ 一ｌ ５砬 ２０ －１— ２
基盘项 目： 国家 白 鼎科学基金项 目（ ０ ２ ５ ） ４ ７ ０９ 和目家自然科学基金重大项 目｛９ ９ １ ） 合赍 助。 ０ ４８ ４７ 联 ４ 作者茸介 ： 王目安， ．９ ５ 男 Ｉ６ 年生 ． 士 ， 博 主要从事全球环境与气候变化研究， 现在北京大学从事博 士后研究工作。
植物的８℃组成都 表现出随年均 温度下 降而变重的趋势 ． 】 其中藜 和独行菜 的碳 同位素组成对温度变化的响应相对要 较其他两种植物强烈得多 ， 同时还发现藜 、 独行菜和魁蓟的８ Ｃ组成 与年均 温度 有显著 线性 相关 ， 平车前碳 同位寮 组成与年均温度授有显 著的相关性。表明藜 、独行菜和魁蓟的６ Ｃ组成可作 为年均 温度的替代性指标 ，平车前的 ” ８ 组成不能作为年均温度的替代性指标。 Ｃ 关 蕾 词 ： 植物 ； ｑ 碳同位素组成 ； 年均温度
素组成 （ １ 图２ 。碳 同位 素组成的表达式为 ： 表 、 ）
８ ｃ （ ）＝ ［Ｒ＃ — Ｒ ） 啦 × Ｏ ％ ‰ （ ｓ ／Ｒ ］ １ Ｏ ０ ０ 往 戽 均温度为 １６～ ９０ ９１１９ 年的平均值
式 中Ｒ＃ 和Ｒ 分 别 表 示 样 品 和标 准 的
式 中Ｙ 为碳 同位素 组成 ，为年均 温度 。 果表 明 ｘ 结 独 行菜 、藜 和魁蓟 的碳 同位素组 成与 年均温 度呈显 著 线性 负相 关 ，其 中独行 菜和藜 与年均 温度 间的显 著 水平 为９％， ９ 魁蓟的显 著水 平为９％。 ５ 相对而 言 ， 前 ２ 种植物碳 同位 素组 成与年 均温 度的关 系要较 后 １ 种 植 物更 紧密些 。平 车前 的碳 同位 素组 成与年 均温度 未达到显 著 相关 。 温 度 是 影 响 植 物 碳 同 位 素 分馏 的重 要气 候 因 子 ， 通 过 一系 列 的机 制 影 响植 物 的碳 同位 素分 】它 馏 。一方 面温度可 直接 影响参 与光合 作用 的酶 的活 性 ， 而会 对植物 的碳 同位素分馏 发生 影 响。 一方 从 另
Ｏ３％ 、．１ ｏ ０１％ 、 ０１ ％ ， 均 变 化 ０ ０ ， ．８ ０ ０５ ％ 、． ０ 和 ．３ 平 ９ ０ ． ％ｏ ３
说 明各植 物种 的碳 同位 素组成对 温度 变化 的敏感程 度不 同。 中 以平 车前对 温度变 化 的敏感程 度最弱 ， 其
…
一
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是影 响植 物８℃组 成 的一 个 重要 气候 因子 ＿， ２ 因此 ， ＿
１ 样 品和实验方法
样 品栗 自北 京郊 区 ， 西 省 的黄 陵 、 陕 洛川 、 长武 和安塞 ， 甘肃 省 的西 峰 、 平凉 、 州 、 中 、 兰 榆 临夏 和肃 南 ， 夏的 固原 和青 海湟 中等地 ， 宁 大致 呈东西 向延伸 １ ０ ｋ 南北 约３０ｋ 年 均温 度从 东 部 （ 京 ） ６０ ｍ， ０ ｍ， 北 的 １． １ ℃逐 渐下 降到西 面 （ 南 县 ） ．Ｃ。选 择了车 ５ 肃 的２３ ￣ 前 科 （ｌ ｔ ｉａｅｅ 的平 车 前 （／ｒ ｇ ， ｒ，ａ 、 Ｐａ ａｎ ｃａ） ｎｇ Ｐａ ａｏｄｐｅｓ） ａ ｅ ｓ
面温 度可 影响 叶子 的气孔 导通 系数 （）ｃ（２ ｇ 、 ）的吸收
碳 同位素 比值 。 同位素 结果 采用 的是Ｐ 标 准 。 品 ＤＢ 样 的前 处理 和分 析 均 在 中 国科 学 院 地 质 与 地球 物 理 研究 所 同位 素室进行 。分析误 差 ≤Ｏ２ ０ ．％ 。
２ 结 果 和讨 论
王 国安 韩 家懋。 周 力平
（． 京太 学城 市与 环 境 学 系 ， 京 １０ ７ ； １北 北 ０８ １２中国科 学 院地 质 与地 率 辅 理 研 究所 ． 京 １０ ２ ） 北 ０ ０ ９
提 要 ； 文 对 不 同温 度 条 件 下生 长的 藜 、 行 莱 、 蓟 和平 车前４ 常 见 ｑ 植 物 的８ Ｃ 行 了分 析 ， 果发 现这 ４ ｃ 本 独 魁 种 ” 进 结 种 ，
前人试图利用植物８ Ｃ Ｌ 组成作为温度的替代性指标 ＇ 来追索 过去气 候变 化。 这方 面 的研 究进行得 较 多 ， 主 要集 中在对 ｃ 物８ｃ组成 之 上 ，尤 其 是对 树木 年 描 ，