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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。
《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。
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。
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]。
山西师范大学现代文理学院毕业论文(毕业设计)开题报告论文题目：黄土地层所反应的气候变迁——临汾盆地黄土剖面初步研究系别：地理系专业：地理科学班级：地科1201姓名：倪瀚韬学号：1290170109指导教师：郭太平二〇一六年 3 月 13 日一、选题的理论意义与实践意义理论意义：最直观、最直接的古气候记录莫过于陆相黄土地层,它由许多黄土和古土壤层叠覆而成,详细地记录了第四纪以来的古气候变化。
黄土高原中部黄土和古土壤的风化和发育程度可以用磁学参数,如磁化率等来描述。
研究表明,黄土与古土壤中的磁性矿物组分相似而且稳定。
第四纪气候振荡的幅度受气候周期长短所控制。
从冷期到暖期的气候转换具有突变性,从暖期到冷期的气候转换具有渐变性。
冷期堆积的黄土与暖期形成的土壤在性状上都有地带性分布的特征。
因此，研究黄土地层中的气候标志对于第四纪古气候的研究具有重要意义。
实践意义：古气候的研究，在地理学和气象学上，对于了解气候变迁、现代气候的形成、自然地理环境的演变有重要作用；在地质学上，对于地层划分和对比，地壳演化研究以及矿产资源成因和探测都有指导意义。
二、研究方向的动态及本文创新点研究方向的动态：根据新发现的黄土剖面,中国黄土中共可区分出37个土壤地层单位。
中国黄土底界的古地磁年龄为2.5MaB.P.。
2.5Ma以来,中国北方共经历了37次大的冷暖交替。
2.5MaB.P.前后,全球气候出现了一次大的转型事件,它可作为第四纪的开始。
中国黄土-古土壤系列同深海氧同位素记录在 1.7Ma至今的时段上可以很好的对比;2.5Ma至1.7MaB.P.的气候变化,以黄土记录较为明确。
相关的研究结果表明，黄土高原地区的古气候定量化研究取得了积极的成果，但还仍处在初步阶段。
由于指标本身存在局限性或指标与气候要素之间机理尚不十分清楚，所获得的定量化结果并不能令人十分满意。
提出今后定量化重建古气候研究的重点是要进一步加强对黄土高原现代生态过程的研究，清楚地认识各指标与气候要素之间的机理和联系，建立可信的相关函数。
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．有机矿产的分类比照及其性质确实定 (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，是一个比拟次要的微量元素。
在地球外表的大气圈、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根本成分馏。
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外表的各层圈中，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，以复原碳的形式存在，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，目前已开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。
