稳定碳同位素技术在土壤-植物系统碳循环中的应用
稳定同位素技术在生态科学研究中的应用
稳定同位素技术在生态科学研究中的应用稳定同位素技术是一种先进的分析技术，其应用范围非常广泛，包括医学、环境科学、生态学等。
其中，生态学是一个非常热门的研究领域，稳定同位素技术在其中的应用越来越受到重视。
本文将介绍稳定同位素技术在生态科学研究中的应用。
一、稳定同位素技术的基本原理稳定同位素技术的原理是利用同位素的物理性质进行对比分析。
同种元素的不同同位素具有不同的质量数，因此在化学反应中其代表的物理参数也会有所不同。
在这里，我们以碳同位素为例进行介绍。
碳元素的三种同位素分别是12C、13C、14C，其中12C和14C 为稳定同位素，而13C为非稳定同位素。
在自然界中，12C的比例最高，13C的比例稍低，而14C的比例非常低。
当有机物质参与化学反应时，不同碳同位素的比例也会随之变化。
利用稳定同位素技术，我们可以通过测量不同碳同位素的比例来推断有机物质的来源、代谢途径等信息。
二、 1. 食物链研究稳定同位素技术可以用来研究食物链的物质传递。
不同生物体之间的碳同位素比例存在差异，因此可以通过测量同一食物链中不同生物体中碳同位素比例的变化来揭示物质传递的规律。
例如，通过测量草地生态系统中不同植物、土壤、昆虫、鸟类等生物体的碳同位素比例，可以了解不同生物体的食物释放源、食物选择行为等信息。
2. 水循环研究稳定同位素技术可以用来研究水循环的过程。
水分子中的氢原子存在两种同位素，分别是普通氢（1H）和重氢（2H）。
稳定同位素技术可以通过测量水中两种氢同位素的比例来揭示水循环的过程。
例如，在气候变化研究中，可以通过测量降水中重氢的含量来了解水循环的速度、路径等信息。
3. 氮循环研究稳定同位素技术可以用来研究氮循环的过程。
氮分子中存在两种同位素，分别是14N和15N。
在自然界中，14N的比例远高于15N。
稳定同位素技术可以通过测量不同生物体或环境中14N和15N的比例来揭示氮循环的过程。
例如，在土壤氮循环研究中，可以通过测量不同生物体、土壤、水体中15N的比例来了解氮转化的速度、途径等信息。
稳定同位素比值分析在地球科学中的应用
稳定同位素比值分析在地球科学中的应用稳定同位素比值分析是一种广泛应用于地球科学领域的技术手段，通过测量不同元素的同位素组成，可以揭示地球历史、环境变化和地质过程等方面的信息。
本文将从碳、氮、氧和硫等多个元素同位素比值分析的应用角度出发，介绍稳定同位素比值分析在地球科学中的重要性和作用。
首先，碳同位素比值分析在地球科学中具有重要作用。
碳同位素分析可以用于研究全球碳循环、古气候变化和生物地球化学过程。
例如，通过测量古代植物或动物化石中的碳同位素比值，可以推断古气候的变化情况。
另外，碳同位素比值还可用于确定不同植物群落的类型和营养水平，从而帮助生态学家了解植物演化和环境变化的关系。
其次，氮同位素比值分析在地球科学研究中也有广泛应用。
氮同位素组成可以揭示氮的起源、氮素循环和生态系统中的氮转化过程。
通过分析土壤和水体中的氮同位素比值，可以了解农业和工业活动对生态系统的影响。
此外，在考古学领域，氮同位素比值还可用于判断古代人类的饮食结构，从而研究人类的迁移和文化演化。
第三，氧同位素比值分析在地球科学领域有着重要的应用价值。
氧同位素分析常用于研究古气候变化、水循环和地质过程。
例如，通过分析深海沉积物中的氧同位素比值，可以推断过去数百万年内的全球海洋温度变化。
另外，氧同位素比值还可用于确定水体来源、水体的补给路径和地下水与地表水的交换过程，从而帮助管理地下水资源和解决水资源开发利用中的问题。
最后，硫同位素比值分析也在地球科学研究中发挥着重要作用。
硫同位素组成可以用于研究沉积岩和矿石形成的环境条件、岩石变质和火山活动的过程以及生态系统中的硫循环等。
例如，通过分析古代海洋沉积物中的硫同位素比值，可以揭示过去海洋微生物活动和古地理环境之间的关系。
此外，硫同位素比值还可用于判断鱼类和贝类等水生动物的生活习性和栖息地。
综上所述，稳定同位素比值分析在地球科学中的应用范围广泛且多样化。
从碳、氮、氧和硫等元素的同位素比值分析，不仅为科学家们揭示地球历史、环境变化和地质过程提供了重要的信息，而且对于生物地球化学、气候变化、生态学、地质学、考古学等学科的研究都具有深远的意义。
同位素示踪技术在环境科学中的碳循环解析
同位素示踪技术在环境科学中的碳循环解析随着全球环境问题的日益突出，环境科学的发展成为当今最重要的研究领域之一。
其中，碳循环作为全球气候变化研究的核心，对了解地球系统的动态变化具有重要意义。
同位素示踪技术作为一种精确而灵敏的分析工具，日益被应用于环境科学中的碳循环解析，为我们深入了解碳循环机制和评估人类活动对环境影响提供了重要的手段。
首先，我们需要了解碳循环在环境科学中的重要性。
碳循环是指地球上碳元素在不同环境介质（如大气、水体、土壤等）之间的相互转化与平衡过程。
这种平衡是复杂而脆弱的，任何外界因素的干扰都会对地球系统产生重大影响。
例如，二氧化碳是温室气体的主要成分之一，其排放和吸收的不平衡将导致全球气候变化。
因此，准确地了解碳循环的机制和过程，对于评估和预测气候变化以及环境管理具有重要意义。
同位素示踪技术作为一种用来标记物质的方法，已经被广泛应用于环境科学领域。
其中，碳同位素示踪技术是研究碳循环的重要手段之一。
碳元素有两种主要的同位素：碳-12和碳-13。
这两种同位素在自然界中的丰度比例是稳定的，但由于环境变化和生物过程的影响，不同介质中同位素丰度的比例会发生变化。
通过测量碳同位素的丰度变化，我们可以推断出碳元素的来源和转化过程。
具体来说，同位素示踪技术将标记同位素（如放射性同位素碳-14）引入环境介质中，然后测量标记同位素与自然同位素的丰度比例变化。
通过对比不同介质中同位素丰度的差异，我们可以推断出碳的运动路径和转化过程。
例如，通过测量大气中二氧化碳中碳-14的丰度，可以估算出大气中二氧化碳的存活时间和源头，从而了解大气中二氧化碳的增长机制。
类似地，同位素示踪技术还可以揭示碳元素在土壤中的储存和释放过程，以及海洋中的碳沉积和迁移等。
同位素示踪技术在环境科学中的应用具有广泛的研究领域。
首先，它可以帮助我们了解全球碳循环过程。
通过对不同环境介质中同位素丰度的测量，可以追踪碳元素在大气、水体和陆地之间的相互转化和平衡过程。
稳定同位素比例质谱仪在土壤碳循环研究中的应用
子化 ， 成一 系列 的离 子 束 。带 有 样 品信 息 的离子 形
束 经过质 量 分 析 器 ， 质 荷 比 （ ｚ 分 开 。离子 检 按 ｍ／ ）
土壤 原生和 次 生碳 酸 盐 区 分 、 。ｃ 植 被 变 化历 史 Ｃ／
摘 要
素 比例 质谱 仪 的 结 构 和 测 量原 理 ， 详细 介 绍 了碳稳 定 同 位 素 技 术 在 土壤 有 机 碳 和 碳 酸 盐 研 究 中 的应 用 ， 括 土 壤 包 碳 稳 定 同位 素 比值 在 评 估 土壤 有 机 质 的分 解 和周 转 速 率 、 现 Ｃ ／ 被 的 变 化 历 史 和 古 气 候 状 况 、 讨 土 壤 有 重 。Ｃ 植 探
研 基 金 （０ ５ ０ ２ １） ２ ０ ０ ２Ｏ ４ 。
作 者 简 介 ：张 林 ， ， ９ ５年 出生 ， 族 ， 女 １８ 汉 山东 菏 泽 人 ， 士 ， 要 研 究 方 向为 土 壤 生 态 。Ｅ ｍａ ： ｉｗｅ １ ＠ ｓ ｈ ． ｏ 硕 主 — ｉ ｌ ｌ ｎ ｉ ０ ｏ ｕ ｃｒ ４ ｎ
土壤碳循环 土壤有机碳 土壤 碳 酸 盐 碳 稳 定 同位 素 比值
关 键 词 稳 定 同位 素 比例 质 谱仪
ｌ 引 言 带
用￣ １ 。其研究 结果可 以为土壤碳 循环动力 学模 型 ８０ －Ｊ
土 壤碳 库是 陆 地生 态 系统碳 库 中最 大 的分 量 ， 在陆地 中存 储 的时间最 长 ， 包括周 转周期从 几个 月 、 几 年 到 几 十 年 ， 至 几 百 年 、 千 年 的 各 类 碳 甚 几 库［］ 】 。土壤 与大气之 间每年 的碳交 换量 达 到 ６ ～ Ｏ ８ Ｐ Ｃ， ０ ｇ 是每 年石油 和煤 等燃 料 燃烧 释 放 碳量 的 １ ２
碳13在农业上的运用
碳13在农业上的运用
碳13是一种稳定同位素，它在农业上具有广泛的应用。
在农业生产中，通过稳定同位素技术，可以使用碳13标记来研究土壤、植物和动物的生态学过程，从而改进农业生产和提高产量。
碳13标记技术可以用于研究农作物的养分吸收和利用，以及对肥料和水的使用效率。
通过使用含有碳13同位素的肥料，可以跟踪这些肥料中的碳13分子在土壤和植物中的流动情况，进而了解农作物对特定养分的需求和吸收情况。
这有助于调整肥料和灌溉方法，提高农作物的产量和优质度。
碳13标记技术也可以用于研究农作物的呼吸和光合作用过程。
通过使用含有碳13同位素的二氧化碳，可以追踪这些气体中的碳13分子在植物中的流动情况，进而了解植物的呼吸和光合作用过程，并优化植物的生长环境，提高农作物的产量和质量。
此外，碳13标记技术还可以用于研究农场动物的饲料来源和消化过程。
通过使用含有碳13同位素的饲料，可以追踪这些饲料中的碳13分子在动物身体中的流动情况，了解动物消化吸收过程，进而优化饲料配方，提高动物肉品质量和产量。
总之，碳13标记技术在农业生产中的应用，可以帮助农民们更好地了解农业生态系统的运作过程，并通过优化生产方式和提高农作物和动物的产量和品质，提高农业生产的效率和经济效益。
- 1 -。
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。
13C同位素技术在土壤有机碳研究中的应用
(一).研究背景
宇宙射线在大气中能够产生放射性14C，与氧结合成CO2，后进入所 有活组织，先为植物吸收，后为动物纳入。当有机体死亡后，即会停 止呼吸14C ，其组织内的14C便以5730年的半衰期开始衰变并逐渐消 失。对于任何含碳物质，只要测定剩下的放射性14C含量，就可推断 其年代。
14C产生 核爆产生14C，核反应方程为：
C3植物(低C/N比)
C3-derived C4-derived SOC
y = 0.0781x - 0.0691 R2 = 0.945 y = 0.1422x - 0.1049 R2 = 0.9624
C4植物(高C/N比)
粉砂
2-53μm >250μm
-1 kg C kg 新增有机 C (g ) (g C SOC soil) Increased
计算方法
The concentration of S. alterniflora-derived C (Csa) in S. alterniflora soil is calculated as following: Csa = f × SOC where SOC is the concentration of organic C (g C kg-1) and f (%) is the proportion of S. alterniflora-derived C in the soil. The proportion of S. alterniflora-derived C in the soil was calculated based on: (1) the 13C of the soil after invasion of S. alterniflora (13Cnew), (2) the 13C of the soil before invasion of S. alterniflora (13Cold) and (3) the 13C of S. alterniflora (13Csa) (Chiang et al., 2004; Cheng et al., 2006): 13Cnew = f × 13Csa + (1 – f) × 13Cold where 13Csa is the mean 13C of S. alterniflora plant materials entering the soil and is the mean value of litters, rhizomes, and roots from S. alterniflora, 13Cnew is the mean 13C of the SOC in S. alterniflora-invaded soil, 13Cold is the mean 13C of the SOC in S. salsa soil, and (1–f) is the proportion of C from S. salsa.
稳定碳同位素技术在r土壤根际激发效应研究中的应用
稳定碳同位素技术在r土壤根际激发效应研究中的应用袁红朝;王久荣;刘守龙;祝贞科;葛体达;陈珊;吴金水【摘要】根际激发效应促进了碳氮元素在生态系统植物-土壤-微生物间的流转,维持着生态系统各组分间的养分平衡,并在土壤有机碳动态和稳定性方面起着重要的作用.稳定碳同位素作为一种天然的示踪剂,随着同位素分析技术的发展和完善,在土壤碳循环研究中得到广泛应用.采用稳定同位素示踪技术,能够有效量化植物对土壤有机质分解激发效应的方向和强度,揭示土壤根际激发效应的发生机制.本文对稳定同位素技术在根际激发效应的强度、影响因素和发生机制方面的应用进行阐述,并对稳定同位素技术在根际激发效应中的研究应用进行了展望.%Rhizosphere priming effect promotes the flow of carbon and nitrogen element in the plants ,soil ,microbial ecosystem ,maintains the nutrient balance of ecological system components ,and plays an important role in the deep understanding of soil organ-ic carbon dynamics and stability . With the development and improvement of isotope analysis techniques ,the stable carbon isotope as a natural tracer has been widely used in the soil carbon cycling research of agricultural ecosystems .The use of stable isotopic tracer technology can effectively quantify the direction and strength of rhizosphere effect on soil organic matter decomposition ,and reveal the mechanism of the occurrence of rhizosphere effect .The application of stable isotope technology in the strength ,influ-ence factors and mechanism of rhizosphere priming effect were reviewed .The outlooks of research in the rhizosphere priming effects were discussed and clarified with the regard to more theoretically explore the internal mechanism ofsoil carbon and nitrogen cycle ,promote the in-depth understanding of the processes of terrestrial ecosystem underground .【期刊名称】《同位素》【年(卷),期】2018(031)001【总页数】7页(P57-63)【关键词】稳定碳同位素;激发效应;土壤有机质;根际微生物;发生机制【作者】袁红朝;王久荣;刘守龙;祝贞科;葛体达;陈珊;吴金水【作者单位】中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙 410125;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙 410125;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙 410125;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙 410125;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙 410125;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙 410125;中南林业科技大学林学院,湖南长沙410004;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室,湖南长沙 410125【正文语种】中文【中图分类】S152.7;S512.1;TL99土壤有机碳是陆地碳库的重要组成部分，其积累和分解的变化直接影响全球的碳平衡。
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穴中选取了 7 个钟乳石石笋， 通过 L!M: 同位素精确 定年并按标准方法同时测定了 !2/ - 和 !2/ .， 分析结 果表明，该地距今 &; @ $; N(， 气候表现出持续的千 年尺度的冷暖交替， 与之相适应，植被表现出森林
［ $; ］ 和草原的彼此消长" 孙艳荣等 对采自北京大学校
稳定碳同位素技术在土壤 !植物系统 碳循环中的应用 !
刘" 微" 吕豪豪" 陈英旭" 吴伟祥
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（ 浙江大学环境与资源学院环境工程系，杭州 #$%%&’ ）
摘" 要" 碳作为重要的生命元素， 在土壤!植物系统物质循环中发挥重要作用( 作为一种天然 $# 的示踪物， 稳定碳同位素 （ )） 较放射性同位素具有安全、 无污染、 易控制的优点， 在土壤!植 物生态系统碳循环研究中得到广泛应用( 通过检测土壤!植物体系中稳定碳同位素的自然丰 度或采用稳定碳同位素标记有机材料， 能够较真实地了解植物的光合特性、 光合产物在土壤! 植物体系中的运转及其在土壤中的分解、 转化等过程( 本文概述了稳定碳同位素技术在植物 光合作用及光合产物运转、 古气候重建、 土壤有机质周转以及植物!根际微生物相互作用等方 面的研究进展， 并针对当前研究中存在的问题提出了今后的研究展望( 关键词" 稳定碳同位素" 碳循环" 光合作用" 土壤有机质" 根际微生物 （ &%%+ ） %#*%,-.*%-" 中图分类号" /$0.( ." 文献标识码" 1 文章编号" $%%$*’##& !""#$%&’$() (* +’&,#- %&.,() $+(’("- ’-%/)$01- $) ’/- .-+-&.%/ (* %&.,() %2%#$)3 $) +($#4"#&)’ +2+’-56 234 567，28 9:;!<:;，)9=> ?7@A!BC，54 567!B7:@A（ !"#$%&’"(& )* +(,-%)(’"(&$. +(/-(""%-(/ ， 0).."/" )* +(,-%)(’"(&$. $(1 2"3)4%5" 65-"(5"， 78"9-$(/ :(-,"%3-&;， <$(/=8)4 #$%%&’ ，08-($） > ?08-(> @> A##.> +5).( ， &%%+ ， 78 （#） ： ,-.*,+%( !,+’.&%’：1D : E:7@ F7G6 6F6E6@H，I:JK;@ LF:MD 7EL;JH:@H J;F6 7@ H<6 E:HH6J IMIF7@A 7@ D;7F!LF:@H DMDH6E( /H:KF6 I:JK;@ 7D;H;L6 $# ) <:D K66@ N7O6FM CD6O 7@ H<6 DHCOM ;G I:JK;@ IMIF7@A 7@ D;7F!LF:@H DMDH6E，OC6 H; 7HD D:G6，@; L;FFCH7;@，:@O 6:DM H; K6 <:@OF6O( P<J;CA< H<6 :@:FMD7D ;G K;H< @:HCJ:F :@O F:K6F6O $# ) ;JA:@7I E:HH6J 7@ D;7F!LF:@H DMDH6E，: K6HH6J C@O6JDH:@O7@A ;G H<6 E6I<:@7DED ;G L<;H;DM@H<6D7D，H<6 O7DHJ7KCH7;@ ;G L<;H;DM@H<:H6D 7@ LF:@H!D;7F DMDH6E，H<6 G:H6 ;G LF:@H F7HH6J，:@O H<6 D;CJI6 ;G @6N I:JK;@ 7@ D;7F I;CFO K6 :I<76Q6O( 3@ H<7D L:L6J ，H<6 :LLF7I:H7;@D ;G DH:KF6 I:JK;@ 7D;H;L6 H6I<@7RC6 7@ H<6 J6D6:JI<6D ;G L<;H;DM@H<6D7D，J6I;@DHJCIH7;@ ;G L:F6;IF7E:H6 ，HCJ@;Q6J ;G D;7F ;JA:@7I E:HH6J，:@O 7@H6J:IH7;@D K6HN66@ LF:@HD :@O J<7S;DL<6J6 E7IJ;;JA:@7DED N6J6 KJ76GFM DCEE:J7S6O ，:@O H<6 L6JDL6IH7Q6D ;G H<6 :LLF7I:H7;@ ;G DH:KF6 I:JK;@ 7D;H;L6 H6I<@7RC6 N6J6 :FD; O7DICDD6O ，K:D6O ;@ H<6 7DDC6D 6B7DH6O 7@ ICJJ6@H J6D6:JI<6D( 9-2 :(.;+： DH:KF6 I:JK;@ 7D;H;L6； I:JK;@ IMIF7@A； L<;H;DM@H<6D7D； D;7F ;JA:@7I E:HH6J； J<7S;DL<6J6 E7IJ;;JA:@7DE( " " 同位素即为原子序数 （ 质子数） 相同而质量不
［ $, ］ 候因子的关系" 解三平等 对滇西腾冲新近纪两种
提出利用稳定碳同位素技术区分 -/ 植物和 -7 植 导 物" 不同光合型植物由于固定 -.$ 途径的差异， 致植物体在光合作用过程中对2/ - 选择吸收的比例 不同， 从而使植株体内 !2/ - 存在差异" -/ 植物 !2/ 的变化范围为 0 $%? @ 0 /;?； -7 植物由于植物鞘 细胞和叶肉细胞在 -.$ 同化过程中分工明确， 其光
［ $7 ］ 化研究中的应用前景" JK)(G+ 等 在克莱维斯大洞
定碳同位素引入大气 -.$ 浓度变化的研究为稳定 随着 碳同位素在植物中的应用奠定了基础" 近年来， 稳定碳同位素测定技术的改进和提高， 利用作物稳 定碳同位素变化差异来研究作物光合作用、 物质代 谢等生理活动特征及环境因素对作物的影响， 已经 成为一个重要的指标和手段 4+56+)
米） 的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 （ CDC- ） 转入水稻 是否具有高光效的争议， 通过测定稳定碳同位素研 结果表明， 该种质为 究了第 1 代转 CDC- 基因水稻， -/ 植物， 但 -7 原初光合产物增多， 表现出 -7 光合 特性有所改善" 李明财等
［ 23 ］
通过对青藏高原东部玛
多县境内高寒地区 $% 个科、 /1 个属、 ,$ 种植物叶片 的稳定性碳同位素的测定表明， 供试植物的稳定性 碳同位素比值 （ !2/ - ） 介于 0 $;E $? @ 0 $1E ,?， 说 明这 ,$ 种植物均属于 -/ 植物" 这种光合型的分布 与该地区的环境因素有密切关系， 低温是该区没有 植物分布的关键因素， 同时光合型的分布也反映了 植物对独特地理环境的适应" B=FG=+>>( 等 5()H 等
［ #］ ， 尤其在植物生理生态学、 农作物养分吸收利 息
放射性同位素( 稳定性同位素是天然存在的不具有 放射性的一类同位素， 可使研究在自然状态下进行， 克服了放射性同位素的不足( 稳定性同位素之间没 有明显的化学性质差别， 但其物理化学性质 （ 如在 气相中的传导率、 分子键能、 生化合成和分解速率 等） 因质量上的不同常有微小差异， 使反应物和生
（ .%0-$$.& ） 和浙江省自然科学基金资助 !国家自然科学基金项目 项目 （ ?0%.%+& ） ( !!通讯作者( =!E:7F：N67B7:@AT SUC( 6OC( I@ &%%-!%#!%- 收稿， &%%+!%$!$. 接受(
用、 优质种质的选育及古环境、 古气候的重建等方面
［ . * 0］ 有很好的指示作用 ( 稳定碳同位素示踪技术在
2/ 2/
和 4+6!
通过测定植物体 - 含量研究了环境条件
- 含量从 3%O 下降到 /;O ， 非根际土壤微生物中 - 含量从 1%O 下降到 /%O ， 根际微生物2/ - 含量下
对光合作用的影响程度， 结果发现， 空气中 -.$ 浓 度升高和土壤肥力降低均可影响植物的光合特性" 植物光合作用中吸收 -.$ 发生分馏作用受多 种气候因素 （ 温度、 水分、 光照强度和大气 -.$ 状况 等） 的影响
［ $］ 同 （ 中子数不同） 的元素 ， 可分为稳定性同位素和 ［ &］ ( 成物在同位素组成上有所差别
碳作为重要的生命元素， 在自然界中存在两种 稳定形态 （ $# ) 和$& ) ） ， 由于其分馏现象的存在， 导致 不同植物体内光合产物$# ) 含量存在差异( 碳同位 素在植物中的分布特点能够揭示循环过程中所包含 的物理、 化 学、 代 谢、 气 候、 环境等许多方面的信
" 大量研究认为，
［ 2, ］
［ 3 0 2$ ］ " 植物 !2/ - 与营养元素之间存在密切的关系
、 ’()8等
最早
园内的 白 皮 松 （ !"#$% &$#’()#) ） 树 轮 " !纤 维 素 的 2/ 结合北京气象台的气象记录， 建立 ! - 进行了分析， 了树轮 !2/ - 与气候各要素的回归方程， 其重建值与 观测值吻合较好， 表明北京地区树轮 " !纤维素的稳 定碳同位素与 23$1 —2333 年 / —3 月的平均气温及 , —3 月的平均降雨量显著相关， 在一定程度上反映 了季风盛行区白皮松树轮纤维素稳定碳同位素与气