稳定性同位素技术在生态学上的应用 被引量：36

1

作者 易现峰 张晓爱 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期306-314,共9页

稳定性同位素技术早在 2 0世纪 70年代末期就被引入到生态学领域。最初是利用植物稳定性碳同位素的差异 ,开展了许多有关营养流动方面的研究 ;到 90年代 ,稳定性碳和氮同位素被用来分析动物的食性、营养级位置关系以及食物链结构 ;本世... 稳定性同位素技术早在 2 0世纪 70年代末期就被引入到生态学领域。最初是利用植物稳定性碳同位素的差异 ,开展了许多有关营养流动方面的研究 ;到 90年代 ,稳定性碳和氮同位素被用来分析动物的食性、营养级位置关系以及食物链结构 ;本世纪初 ,由于技术的进步 ,稳定性同位素 (特别是氢同位素 )被用来开展动物迁徙习性方面的研究。到目前为止 ,国内有关这方面的研究还鲜有报道 ,而且对自然界存在的稳定性同位素的理解还存在一定偏差。本文主要介绍了稳定性同位素效应及其分馏原理、稳定性同位素在示踪动物食性信息、确定营养级位置关系、分析食物网结构以及研究动物迁徙生态学中的作用等方面的内容。 展开更多

关键词 稳定性碳、氮同位素 食性 迁徙 营养级关系

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内蒙古草原常见植物叶片δ13C和δ15对环境因子的响应 被引量：18

2

作者 刘艳杰 许宁 牛海山 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期235-243,共9页

在中国东北样带沿线的内蒙古草原地区采集了一些常见植物的叶片样品,并测定其δ^(13)C和δ^(15)N值,分析了其统计学特征以及对环境因子(年平均降雨量和温度)的响应模式。发现东北样带草原区同时存在C_3和C_4两种不同光合途径的植物,但是... 在中国东北样带沿线的内蒙古草原地区采集了一些常见植物的叶片样品,并测定其δ^(13)C和δ^(15)N值,分析了其统计学特征以及对环境因子(年平均降雨量和温度)的响应模式。发现东北样带草原区同时存在C_3和C_4两种不同光合途径的植物,但是C_3植物占主导地位,C_4植物数量有限。C_3植物叶片δ^(13)C随着年平均降雨量和年平均温度的升高而显著降低,反映了此区域C_3植物δ^(13)C受控于降水量和温度。C_4植物的叶片δ^(13)C值随着降雨量的增多而有轻微升高的趋势,但是C_4植物的叶片δ^(13)C值对年平均温度的响应不敏感。不论对C_3植物还是C_4植物而言,叶片δ^(15)N都随降雨量增加而显著降低,即干旱区的植物叶片δ^(15)N大于湿润地区,这说明降水是影响植物叶片δ^(15)N的一个重要因素。然而两者叶片δ^(15)N对温度的响应不敏感。 展开更多

关键词 稳定性碳同位素 稳定性氮同位素 温带草原 样带 N循环 水分利用效率

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施肥对土壤及黄瓜中稳定性氮同位素丰度的影响 被引量：12

3

作者 袁玉伟 张志恒 +4 位作者 赵明 徐明飞 杨桂玲 郑纪慈 王强 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期108-113,共6页

研究不同肥料配施对土壤、黄瓜及其叶片中稳定性氮同位素丰度(1δ5N‰)及硝酸盐和硝酸还原酶活性的影响。结果表明,随着配施有机肥比例的降低,黄瓜中1δ5N呈现先低后高再低的趋势;各处理单施化肥初期时黄瓜中1δ5N与有机肥60%和40%配施... 研究不同肥料配施对土壤、黄瓜及其叶片中稳定性氮同位素丰度(1δ5N‰)及硝酸盐和硝酸还原酶活性的影响。结果表明,随着配施有机肥比例的降低,黄瓜中1δ5N呈现先低后高再低的趋势;各处理单施化肥初期时黄瓜中1δ5N与有机肥60%和40%配施处理间差异显著(P<0.05),中期时与有机肥60%、40%配施处理及对照间的差异显著(P<0.05),末期时与有机肥60%配施处理间有差异(P<0.05),与其他不同配施时差异不显著(P>0.05);相同处理的不同采摘时期黄瓜中1δ5N差异不显著(P>0.05)。不同处理时叶片与黄瓜间的1δ5N呈正相关(r=0.9836),其1δ5N主要受不同肥料配施处理的影响。随着有机肥比例的降低,黄瓜中硝酸盐含量逐渐降低,与黄瓜中1δ5N间的线性相关性差(r=0.6568);而叶片中硝酸还原酶活性逐渐提高,其中对照处理、100%、80%和60%有机肥处理时与叶片中δ15N丰度呈正相关(r=0.9187);60%、40%、20%有机肥和100%化肥处理时与叶片中1δ5N呈负相关(r=-0.9773)。总体来看,可以初步利用1δ5N作为标记来区分有机肥和化肥种植的黄瓜,但需要进一步研究1δ5N在作物中的分馏和分布规律。 展开更多

关键词 稳定性氮同位素 有机肥料 硝酸盐 硝酸还原酶 黄瓜

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施肥对大白菜中氮同位素及硝酸盐含量的影响 被引量：9

4

作者 袁玉伟 赵明 +3 位作者 张志恒 杨桂玲 郑纪慈 王强 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期137-142,共6页

研究不同肥料配施处理对土壤和大白菜中稳定性氮同位素丰度(δ15N‰)及硝酸盐含量的影响。结果表明,随着有机肥比例的降低,大白菜中δ15N和硝酸盐含量分别呈现逐渐降低和增加的趋势,对照大白菜中δ15N和硝酸盐含量分别为+9.355‰和1459m... 研究不同肥料配施处理对土壤和大白菜中稳定性氮同位素丰度(δ15N‰)及硝酸盐含量的影响。结果表明,随着有机肥比例的降低,大白菜中δ15N和硝酸盐含量分别呈现逐渐降低和增加的趋势,对照大白菜中δ15N和硝酸盐含量分别为+9.355‰和1459mg/kg;纯有机肥(100%-O)和纯化肥(100%-C)处理大白菜中δ15 N分别为+6.898‰和+4.098‰(P>0.05),而硝酸盐含量分别为1658和2138mg/kg(P<0.05);不同肥料配施处理时大白菜中δ15 N和硝酸盐含量间存在负相关(R=-0.9064)。土壤中δ15N的变化受不同施肥处理的影响较小,其变化范围为+7.706‰～+9.903‰;而大白菜中δ15N的变化影响较大,其范围为+4.098‰～+9.355‰。研究表明不同肥料配施处理能够影响大白菜中δ15N的变化趋势,可以初步利用δ15N作为标记来判断肥料来源,但需要进一步研究不同肥料配施时δ15N的分布规律。 展开更多

关键词 稳定性氮同位素 有机肥料 硝酸盐 大白菜

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喀斯特高原黄壤区退化植物群落常见植物叶片氮同位素组成 被引量：8

5

作者 罗绪强 张桂玲 +3 位作者 王世杰 阮英慧 刘兴 李勇 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期113-120,共8页

氮是植物需求量最大的矿质营养元素。由于氮循环诸过程中的化学转化、物理运输等都有可能使其发生同位素分馏,植物稳定氮同位素组成是土壤-植物-大气连续体综合作用的整体响应,能较好的反映流域内与植物生理生态过程相联系的一系列环境... 氮是植物需求量最大的矿质营养元素。由于氮循环诸过程中的化学转化、物理运输等都有可能使其发生同位素分馏,植物稳定氮同位素组成是土壤-植物-大气连续体综合作用的整体响应,能较好的反映流域内与植物生理生态过程相联系的一系列环境信息,具有示踪、整合和指示等多项功能。为探讨喀斯特环境下黄壤区植物稳定氮同位素组成变异的影响因素及其相关关系,以喀斯特高原贵州省清镇市王家寨峰丛洼地小流域为例,选取流域内黄壤区退化植物群落3种植被类型中的4种常见植物为研究对象,分别对其叶片C、N、P、K、Ca、Mg元素含量和稳定氮同位素进行了测定分析。结果表明:(1)研究区植物叶片δ^(15)N值的变化范围为-3. 25‰～0. 69‰,平均值为-1. 04‰,变异程度较高,离散程度较大,呈负偏态分布。(2)植物叶片δ^(15)N值在群落间和坡位间的差异均不显著(P>0. 05);(3)植物叶片δ^(15)N值的种间变化趋势为小果蔷薇(-0. 03‰)>火棘(-0. 24‰)>过路黄(-1. 58‰)>粉枝莓(-2. 29‰),差异显著(P<0. 05)。(4)研究区植物叶片δ^(15)N值受群落类型和物种因素的交互影响显著(P=0. 016,R2=0. 870)。(5)研究区植物叶片δ^(15)N值受叶片K营养含量的影响较大,同时与C、N、P、K、Ca元素化学计量比之间的关系密切,叶片K、Ca营养含量间的调控是影响黄壤区植物叶片δ^(15)N值的主要因素。 展开更多

关键词 稳定性氮同位素 喀斯特高原 黄壤 退化植物群落 生境异质性 元素化学计量比

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喀斯特山地不同退化植被下烟管荚蒾氮同位素组成的季节变化 被引量：4

6

作者 罗绪强 张桂玲 +4 位作者 杨鸿雁 邓家彬 刘兴 阮英慧 廖晶晶 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第11期4243-4249,共7页

为探讨喀斯特灌木丛优势树种烟管荚蒾(Viburnum utile)叶片稳定氮同位素组成的季节变异特征及其影响因素,以喀斯特高原贵州省清镇市王家寨峰丛洼地小流域为例,选取流域内稀疏灌草丛、草灌丛、灌丛3种植被类型下的常绿树种烟管荚蒾为具... 为探讨喀斯特灌木丛优势树种烟管荚蒾(Viburnum utile)叶片稳定氮同位素组成的季节变异特征及其影响因素,以喀斯特高原贵州省清镇市王家寨峰丛洼地小流域为例,选取流域内稀疏灌草丛、草灌丛、灌丛3种植被类型下的常绿树种烟管荚蒾为具体研究对象,分别在4月(生长初期)、7月(生长旺盛期)、9月(生长晚期)和12月(生长停滞期)对其叶片稳定氮同位素组成和N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn元素含量进行测定分析。结果表明:研究区烟管荚蒾叶片的δ^15N在不同群落间和不同坡位间均无显著差异(P>0.05),群落间的变化趋势为灌丛<稀疏灌草丛<草灌丛,坡位间的变化趋势为中坡<下坡<上坡,变化范围为-3.28‰^-0.59‰,平均值为-2.22‰;烟管荚蒾叶片δ^15N值在不同群落中均表现出9月最负而12月最正的特征,变化趋势均为9月<7月<12月,但仅在草灌丛群落中的7月与12月间和9月与12月间有显著差异(P<0.05),在其他群落中各月份间的差异均不显著(P>0.05),同一生长期内不同群落间、不同坡位间的差异也不显著;研究区植被类型、坡位和季节对烟管荚蒾叶片δ^15N的交互影响均不显著,说明烟管荚蒾对生境恶劣的喀斯特环境具有特殊的适应能力;烟管荚蒾叶片的δ^15N与Fe、Mn含量密切相关,同时受N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn元素化学计量比的影响,说明其叶片δ^15N值的变化主要受自身氮生理代谢过程的控制;研究区9月温暖湿润和12月干旱寒冷的气候特征可能是导致烟管荚蒾叶片δ^15N在9月最负和12月最正的主要原因。 展开更多

关键词 稳定性氮同位素比率 季节变化 烟管荚蒾 喀斯特退化植物群落 元素化学计量比

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基于稳定性同位素的有机质分解测定在生态学实验教学中的应用 被引量：2

7

作者 何磊 陈欣 唐建军 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第11期174-176,210,共4页

稳定性同位素技术是生态学的重要研究手段,该文将稳定性同位素技术应用于生态学开放实验教学,设计了基于稳定性同位素的有机质分解测定实验。该实验探究性强,学生参与度高,拓宽了学生对生态学研究方法的认知,有助于学生了解稳定性同位... 稳定性同位素技术是生态学的重要研究手段,该文将稳定性同位素技术应用于生态学开放实验教学,设计了基于稳定性同位素的有机质分解测定实验。该实验探究性强,学生参与度高,拓宽了学生对生态学研究方法的认知,有助于学生了解稳定性同位素技术在生态学研究领域中的应用,同时大大提高了学生设计、参与相关生态学实验的能力。 展开更多

关键词 稳定性同位素 有机质分解 生态学实验教学 稳定性氮同位素 稳定性碳同位素

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喀斯特高原石灰土区退化植物群落常见灌木叶片的氮同位素组成研究 被引量：3

8

作者 罗绪强 张桂玲 +3 位作者 王世杰 阮英慧 刘兴 杨成 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期931-937,共7页

为探讨喀斯特高原石灰土区植物稳定氮同位素组成的变异特征及其影响因素,以贵州省清镇市王家寨小流域为例,选取流域内石灰土区退化植物群落3种植被类型中的4种灌木植物,分别对其叶片的氮同位素和C、N、P、K、Ca、Mg元素含量进行了测定... 为探讨喀斯特高原石灰土区植物稳定氮同位素组成的变异特征及其影响因素,以贵州省清镇市王家寨小流域为例,选取流域内石灰土区退化植物群落3种植被类型中的4种灌木植物,分别对其叶片的氮同位素和C、N、P、K、Ca、Mg元素含量进行了测定。结果表明,研究区常见灌木叶片的δ^15N值为-5.86‰^-0.54‰,均值为-2.31‰;植物叶片的δ^15N值在不同群落间的差异显著(P<0.05),但种间差异仅在灌丛群落中显著(P<0.05);物种因素和群落类型的交互作用对研究区灌木叶片δ^15N值有显著影响(P=0.021,R^2=0.860);植物叶片δ^15N值与叶片K含量之间具有显著负相关(P<0.05),而与叶片N含量之间并非正相关,这可能与喀斯特地区严酷的生境条件有关。 展开更多

关键词 稳定性氮同位素比率 退化植物群落 灌木 喀斯特高原 石灰土 元素化学计量比

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凉水和宝天曼地区乔木叶片氮素再吸收过程中δ^(15)N的变化 被引量：2

9

作者 岳玉麒 郭大立 +1 位作者 熊燕梅 陈正侠 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期379-386,共8页

植物自然丰度的稳定性N同位素(δ15N)在植物N吸收和N转运过程中会发生变化,但植物叶片在凋落之前的N素的再吸收如何影响δ15N变化还不清楚。本研究以凉水地区的14个常见树种和宝天曼地区的16个常见树种为研究对象,测定各树种新鲜叶和凋... 植物自然丰度的稳定性N同位素(δ15N)在植物N吸收和N转运过程中会发生变化,但植物叶片在凋落之前的N素的再吸收如何影响δ15N变化还不清楚。本研究以凉水地区的14个常见树种和宝天曼地区的16个常见树种为研究对象,测定各树种新鲜叶和凋落叶及其对应土壤中的C、N质量分数和δ15N值。结果表明,凉水树种新鲜叶N质量分数和δ15N值显著高于宝天曼树种,这与凉水土壤的N质量分数和δ15N值都高于宝天曼土壤相对应。此外,凉水树种叶片N吸收率(47%)与宝天曼树种(40%)无显著差异。宝天曼树种凋落叶中的δ15N显著高于新鲜叶中的δ15N值,即叶片N再吸收过程中存在N同位素的分馏效应,而凉水树种凋落叶与新鲜叶中的δ15N无显著性差异。本研究首次报道在植物叶片N再吸收过程中存在显著的同位素分馏效应,而且分馏效应的程度与N再吸收率显著负相关。此外,植物叶片N再吸收过程中是否存在同位素分馏效应可能取决于叶片的N再吸收率;乔木新鲜叶片N质量分数和δ15N值在地区间的差异可能取决于土壤N质量分数和δ15N值的地区差异;叶片N再吸收率可能与N在叶片中的存在形态有关,而与土壤N质量分数不相关。 展开更多

关键词 稳定性氮同位素 氮质量分数 氮再吸收率 凉水 宝天曼

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利用氮稳定同位素指纹技术验证市售有机食品真伪 被引量：1

10

作者 赵超超 罗绪强 +5 位作者 袁忠秀 赵文楷 李嘉华 赵升 田蓉 管海洋 《贵阳学院学报（自然科学版）》 2019年第4期97-102,共6页

稳定氮同位素具有“自然指纹”特性。为探索利用氮稳定同位素指纹技术验证市售有机食品真伪的可行性,以全球知名某大型超市贵阳人民广场分店售卖的标有“有机食品”字样的蔬菜食品为例,选取“有机食品”蔬菜样品和对应的“普通食品”蔬... 稳定氮同位素具有“自然指纹”特性。为探索利用氮稳定同位素指纹技术验证市售有机食品真伪的可行性,以全球知名某大型超市贵阳人民广场分店售卖的标有“有机食品”字样的蔬菜食品为例,选取“有机食品”蔬菜样品和对应的“普通食品”蔬菜样品各5种,分别对其稳定氮同位素组成进行了测定分析。结果表明:(1)供试样品的δ15 N值变化范围为1.98‰^+13.79‰,有46.7%的数据分布在-3‰^+3‰之间,“有机蔬菜”的δ15 N值平均值为+6.34‰,“普通蔬菜”的δ15 N值平均值为+2.15‰。(2)火葱、姜、苦瓜的δ15 N值在“普通蔬菜”与“有机蔬菜”之间均存在显著差异(P<0.05),白菜和番薯在栽培过程中均使用过化肥的可能性极高。(3)火葱、姜的标识与实际相符,苦瓜的标识与实际基本相符,白菜和番薯的标识与实际不相符,抽检验证的5种“有机食品”中有3种与实际相符或基本相符,有机食品标识符合度为60%。(4)利用氮稳定同位素指纹技术可以甄别食品生产过程中是否施用过化学合成氮肥,一定程度上可以为市场监管体系中有机食品的认证提供技术支持。 展开更多

关键词 稳定性氮同位素比率 指纹技术 有机食品 验证 施肥制度

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东北森林两种典型阔叶树种子和幼苗对^(15)N同位素的富集响应

11

作者 王广臣 宋媛 +1 位作者 闫巧玲 张金鑫 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2379-2389,共11页

以东北森林两种典型的阔叶树种风力传播种子——花曲柳和色木槭种子为研究对象,通过室内^(15)N尿素浸泡试验和温室盆栽试验,设置4个浓度(0、0.05、0.1和0.2 g·L^(-1))、3个浸泡时间(4、8和12 d)与4个叶期(2、4、6和8叶)处理,研究... 以东北森林两种典型的阔叶树种风力传播种子——花曲柳和色木槭种子为研究对象,通过室内^(15)N尿素浸泡试验和温室盆栽试验,设置4个浓度(0、0.05、0.1和0.2 g·L^(-1))、3个浸泡时间(4、8和12 d)与4个叶期(2、4、6和8叶)处理,研究种子浸泡浓度、浸泡时间和幼苗叶期对种子和幼苗^(15)N富集的影响.结果表明:浸泡浓度和浸泡时间对两树种种子δ^(15)N值均有显著的正反馈作用,高浓度和长时间(0.2 g·L^(-1)+12 d)更有利于种子^(15)N总量的富集,花曲柳和色木槭种子^(15)N同位素最大富集倍数的浸泡浓度和浸泡时间组合分别为0.1 g·L^(-1)+(4、8 d)和0.05 g·L^(-1)+(4、8 d);δ^(15)N值稀释率随幼苗株高的增加先急剧减少(2~6叶)后趋于稳定,幼苗从8叶开始叶片^(15)N总量降低,表明6叶幼苗更适合追踪幼苗的来源;幼苗叶片δ^(15)N值与种子浸泡浓度、浸泡时间和种子的δ^(15)N值呈显著正相关.花曲柳和色木槭种子及幼苗均能成功富集到^(15)N信号,采用0.1 g·L^(-1)+8 d+6叶组合最适合追踪花曲柳和色木槭种子和幼苗. 展开更多

关键词 稳定性氮同位素 ^(15)N标记法 幼苗富集 种子传播

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