黄土高原西部地区末次冰期和全新世有机碳同位素变化与C_3/C_4植被类型转换研究 被引量：57

1

作者 饶志国 陈发虎 +2 位作者 曹洁 张平中 张平宇 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期107-114,共8页

文章利用黄土高原西缘代表性的塬堡剖面有机碳同位素数据,估算了末次冰期以来地表植被中C3/C4植 物的相对丰度,指示出研究区域末次冰期几乎为纯粹的C3植物,而全新世为C3植物占优势的C3和C4混合植被类 型。温度是控制中国黄土高原C4... 文章利用黄土高原西缘代表性的塬堡剖面有机碳同位素数据,估算了末次冰期以来地表植被中C3/C4植 物的相对丰度,指示出研究区域末次冰期几乎为纯粹的C3植物,而全新世为C3植物占优势的C3和C4混合植被类 型。温度是控制中国黄土高原C4植物是否发生的关键性气候因素,末次冰期向全新世转化过程中存在的某“阈值 温度”控制了两种植被类型的存在。全新世土壤有机碳同位素偏正于末次冰期,符合前人研究得到的认识。末次 冰期间冰段(MIS3)至盛冰期,土壤有机碳同位素为偏正变化趋势,符合现代C3植物本身随气候条件改变的碳同位 素组成变化。研究表明,利用黄土-古土壤有机碳同位素进行古气候变化研究,不能只将有机碳同位素简单的解 释为C3/C4植物相对丰度的变化,在单一植被类型下,还需要考虑植物本身碳同位素组成随气候条件的变化;另外, 研究还说明,我国黄土高原不同地区同时段土壤有机碳同位素值可以不同,其变化可以不具有相同的趋势,因此, 简单将有机碳同位素偏正归因于夏季风增强是值得商榷的。 展开更多

关键词 黄土高原西部 土壤有机碳同位素 c3/c4植物 全新世 末次冰期

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贡嘎山东坡C_3植物碳同位素组成及C_4植物分布沿海拔高度的变化 被引量：26

2

作者 李嘉竹 王国安 +3 位作者 刘贤赵 韩家懋 刘敏 柳晓娟 《中国科学（D辑）》 CSCD 北大核心 2009年第10期1387-1396,共10页

通过对贡嘎山东坡C3植物碳同位素组成(δ13C)的系统研究和对C4植物分布的初步调查,探讨了C3植物δ13C在湿润环境下随海拔的变化规律,以及环境因素对其的影响.同时还揭示了C4植物在贡嘎山东坡随海拔的分布以及控制C4植物分布主要环境因子... 通过对贡嘎山东坡C3植物碳同位素组成(δ13C)的系统研究和对C4植物分布的初步调查,探讨了C3植物δ13C在湿润环境下随海拔的变化规律,以及环境因素对其的影响.同时还揭示了C4植物在贡嘎山东坡随海拔的分布以及控制C4植物分布主要环境因子.结果显示:贡嘎山东坡C4植物主要分布在2100m以下的低海拔地区,过低的夏季温度是限制C4光合途径很难发生在高海拔的主要原因;在贡嘎山东坡海拔2000m以上的湿润地区C3植物δ13C随海拔升高显著变重,变化梯度为1.3‰·km-1.温度可能是影响δ13C变化的主要环境因子,降水量、大气压、大气中CO2浓度和碳同位素值的影响可能较小. 展开更多

关键词 贡嘎山东坡 碳同位素 c3/c4植物 c4植物分布 海拔

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植物近期光合碳分配及转化 被引量：24

3

作者 王智平 陈全胜 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期845-850,共6页

碳(C)既是生命基础元素,又是与大气环境及全球气候变化密切相关的基本成分。近期(系指数星期的时间尺度,约相当于植物某一生长期)光合C是“大气_植物_土壤”系统C循环的重要组成部分;定量近期光合C在植物组织、土壤和呼吸损失的分配,对... 碳(C)既是生命基础元素,又是与大气环境及全球气候变化密切相关的基本成分。近期(系指数星期的时间尺度,约相当于植物某一生长期)光合C是“大气_植物_土壤”系统C循环的重要组成部分;定量近期光合C在植物组织、土壤和呼吸损失的分配,对于理解全球C循环是必不可少的。植物近期光合C分结构性C和代谢C;由于代谢C周转快和结构性C尚未及时形成有机质等,近期光合C容易被忽视。应用同位素技术,可从多方面研究植物近期光合C分配及转化特征。这些方面主要包括根际区光合C代谢、近期光合C对CO2和CH4排放的贡献、C3植物与C4植物对全球C循环模式的作用、人类活动对近期光合C分配的影响等。我国鲜见植物近期光合C分配及转化的研究,开展此方面的工作,对我国从生命代谢角度研究C循环具有积极的推动作用。 展开更多

关键词 近期光合碳 cO2和cH4 根际 c3、c4植物 同位素技术 植物组织 转化特征 碳分配 光合 全球气候变化

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中国东部表土总有机质碳同位素和长链正构烷烃碳同位素对比研究及其意义 被引量：25

4

作者 饶志国 贾国东 +2 位作者 朱照宇 吴翼 张家武 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第17期2077-2084,共8页

中国东部较高空间分辨率表土总有机质(TOC)碳同位素,以及从中抽提的来自陆生高等植物的具有明显奇偶优势的长链正构烷烃碳同位素,具有一致的空间变化趋势和显著的正相关关系.两者都在北纬31°～40°之间较为偏正,而在该区域以... 中国东部较高空间分辨率表土总有机质(TOC)碳同位素,以及从中抽提的来自陆生高等植物的具有明显奇偶优势的长链正构烷烃碳同位素,具有一致的空间变化趋势和显著的正相关关系.两者都在北纬31°～40°之间较为偏正,而在该区域以北和以南都较为偏负,这一结果与中国东部表土植硅体碳同位素研究结果是一致的,共同指示了中国东部地区北纬31°～40°之间区域的水热组合条件较适合C4植物的生长.来自华北同一研究地点相同植被类型(草地)下的12个表土,其总有机质碳同位素和长链正构烷烃碳同位素变化幅度都很小,两者之间的差异也很稳定.这些研究结果说明,在中国东部地区,表土TOC碳同位素和长链正构烷烃碳同位素可以同等有效的作为上覆植被中C3/C4植物比例的指示器.同时,中国东部表土两类碳同位素的对比表明,-22‰和-32‰可以作为纯C4和纯C3植被下表土长链正构烷烃碳同位素组成的端元值(C27,C29,C31加权平均值)而应用于估计历史时期C4植物的相对生物量贡献。 展开更多

关键词 表土 c3/c4植物 总有机质 正构烷烃 碳同位素

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末次盛冰期以来泸沽湖沉积记录的正构烷烃分布特征和单体碳同位素组成及其古植被意义 被引量：20

5

作者 崔琳琳 王旭 +1 位作者 沈吉 丁仲礼 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期871-880,共10页

泸沽湖是云贵高原上典型西南季风区的一半封闭湖泊,本文通过研究水深69.3m处长度为18.3m岩芯中15个样品的陆源高等植物正构烷烃分布特征及碳同位素组成,揭示了湖区木本/草本植被和C3/C4植被的变化历史,并试图探讨C3/C4植被变化的可能影... 泸沽湖是云贵高原上典型西南季风区的一半封闭湖泊,本文通过研究水深69.3m处长度为18.3m岩芯中15个样品的陆源高等植物正构烷烃分布特征及碳同位素组成,揭示了湖区木本/草本植被和C3/C4植被的变化历史,并试图探讨C3/C4植被变化的可能影响机制.在末次盛冰期至全新世早期,正构烷烃含量及（C27＋C29）/2C31比值逐渐增加,正构烷烃（碳数＞C25）的平均碳链长度（ACL）值逐渐减少,指示木本植物比例相比草本植物较多且呈逐渐增加态势,表明气候逐渐向暖湿方向发展;而同一时期,陆源高等植物正构烷烃（C27、C29和C31）δ13C值均逐渐偏正,无法用气候变化来解释,应该反映了C3/C4植被变化,由此,通过二元模式计算得出的C4植物比例从19.6％逐渐增加至31.9％,上述结果表明该时期温度升高对C4植物增多起了主要作用.到全新世中期,正构烷烃分布特征表明木本植物比例依然较高,表明此时气候温暖湿润,而δ13C值则呈偏负的趋势,我们认为这是降雨增加和C4植物减少协同导致的.在全新世晚期,正构烷烃分布特征指出草本植物比例相对增加,而该时期的δ13C值则稍微偏正,这可能是因为气候变干所导致的.陆源高等植物正构烷烃分布特征所揭示的植被变化可以与研究区域孢粉记录进行较好对比.研究进一步明确了温度是C4植物出现的主控因素,而在温度满足要求时降雨的增多会降低C4对C3植物的竞争优势. 展开更多

关键词 泸沽湖 单体碳同位素 正构烷烃 c3/c4植物 末次盛冰期

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末次冰期以来全球陆地植被中C_3/C_4植物相对丰度时空变化基本特征及其可能的驱动机制 被引量：17

6

作者 饶志国 陈发虎 +3 位作者 张晓 许元斌 薛骞 张平宇 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第18期1633-1645,共13页

末次冰期以来的陆地植被中C3/C4植物相对丰度变化的主要驱动因素曾被广泛的争论,尽管越来越多的研究者认同气候因素,而不是大气CO2浓度,是最主要的驱动因素.但对于某一具体的研究区域而言,温度还是降水是最主要的驱动因素,仍存在不同的... 末次冰期以来的陆地植被中C3/C4植物相对丰度变化的主要驱动因素曾被广泛的争论,尽管越来越多的研究者认同气候因素,而不是大气CO2浓度,是最主要的驱动因素.但对于某一具体的研究区域而言,温度还是降水是最主要的驱动因素,仍存在不同的认识.由于具体的研究区域,温度和降水的变幅相对有限,且经常协同变化,因此从更广阔的空间尺度来对有关研究结果进行总结,或许可获得更清晰的认识.对全球末次冰期以来的C3/C4植物相对丰度变化记录进行梳理,发现其存在明显的规律性,即:除地中海式气候地区外;在高纬度地区,末次冰期以来,均以C3植物占绝对优势;在中纬度地区,末次冰期至全新世,C4植物相对丰度上升;而低纬度地区,末次冰期至全新世,C4植物相对丰度下降.结合现代过程研究结果,探讨了末次冰期以来陆地植被C3/C4植物相对丰度变化的驱动机制,认为在末次冰期以来的大气CO2浓度背景下,温度是C3/C4植物相对丰度的首要控制因素,温度条件满足之后,则水分条件成为主要控制因素.这些认识对于将来获得的更高分辨率的过去C3/C4植物相对丰度记录的气候环境信息解译,以及在可靠的温度和大气CO2浓度背景条件下,理解更长时间尺度的C3/C4植物相对丰度变化的驱动机制,均具有一定的意义. 展开更多

关键词 c3/c4植物 全球 末次冰期以来 驱动因素 温度

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中国黄土高原沉积物稳定碳同位素指标在古植被环境研究中的进展 被引量：12

7

作者 徐向春 周斌 +1 位作者 周雪航 王者 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期931-947,共17页

重建古植被、古气候演化历史一直是地质学领域的研究热点,恢复晚新生代以来古植被环境变化不仅可以加深气候驱动机制的理解,而且可以更准确地预测未来气候变化趋势。黄土沉积中不同载体(如土壤总有机碳、次生碳酸盐、正构烷烃和黑碳等)... 重建古植被、古气候演化历史一直是地质学领域的研究热点,恢复晚新生代以来古植被环境变化不仅可以加深气候驱动机制的理解,而且可以更准确地预测未来气候变化趋势。黄土沉积中不同载体(如土壤总有机碳、次生碳酸盐、正构烷烃和黑碳等)的稳定碳同位素组成响应植被和气候变化,被广泛应用于古植被环境研究。然而,黄土沉积中不同碳同位素组成的影响因素复杂等又在一定程度上限制了指标的准确性及不同指标间的相互印证。分析中国黄土高原22个典型沉积剖面约2500个样品的总有机碳稳定碳同位素(δ^(13)C_(TOC))与磁化率数据表明,二者具有复杂的时间、空间特征。约100 ka以来,绝大部分剖面δ^(13)C_(TOC)与磁化率的相关性较好,指示夏季风强盛时C4植物增多。但在更长时间尺度上,要充分考虑δ^(13)C_(TOC)分馏和区域气候差异的影响。空间演化上,现代季风-非季风区分界线附近的剖面δ^(13)C_(TOC)与磁化率的相关性极高(R^(2)>0.7,p<0.001),可能指示该区域植被对季风强弱变化十分敏感。综合对比灵台、蓝田、白水等6个剖面的次生碳酸盐碳同位素记录(δ^(13)C_(PC)),将该指标用于黄土高原地区古植被比例重建时,首先要修正大气CO_(2)的影响,也可利用黄土序列δ^(13)C_(PC)记录来进行重建古大气pCO_(2)等新的研究。目前,正构烷烃单体碳同位素(δ^(13)Cn-alkanes)相关记录较少,研究发现该指标可较好地指示植被演化,渭南剖面的δ^(13)Cn-alkanes记录呈现出与古温度、古降水等气候指标较好的一致性,但样品提取困难也阻碍了δ^(13)Cn-alkanes的深入研究。黑碳稳定碳同位素(δ^(13)CBC)更多反映的是燃烧植被信息,在以草本和灌木植被类型为主的区域与δ^(13)C_(TOC)记录更为一致,可以较为准确地指示生长植被类型的变化。 展开更多

关键词 黄土地层 ^(δ13)c c3/c4植物 土壤总有机碳 次生碳酸盐 正构烷烃 热解炭(黑碳)

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黄土高原中部晚第四纪以来植被演化的元素碳碳同位素记录 被引量：10

8

作者 周斌 沈承德 +2 位作者 郑洪波 赵美训 孙彦敏 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1262-1268,共7页

黄土高原地质历史时期原生植被类型,C3/C4植物的时空演化规律等,一直是黄土研究中争论较多的问题,而黄土剖面元素碳碳同位素(δ13Cec)记录可能为植被演替变化提供新的依据.元素碳(EC)是植被不完全燃烧的产物,其碳同位素较先体植被变化很... 黄土高原地质历史时期原生植被类型,C3/C4植物的时空演化规律等,一直是黄土研究中争论较多的问题,而黄土剖面元素碳碳同位素(δ13Cec)记录可能为植被演替变化提供新的依据.元素碳(EC)是植被不完全燃烧的产物,其碳同位素较先体植被变化很小,从而可利用δ13Cec记录反演植被变化.采用化学氧化法提取黄土高原中部灵台剖面黄土-古土壤序列中的EC物质,并进行δ13Cec分析.结果表明,该地区为C3,C4植物混合植被类型,大多数时段以C3植物为主.晚第四纪以来,黄土高原C3,C4植物变化可能并不遵循简单的冰期-间冰期旋回变化模式,而是呈现波动变化:L4时期C3植物逐渐增多,S3时期C3植物较多;L3～L2时期C4植物增多;S1～S0时期C3植物再次增多.在古土壤发育时期中,S3,S1时期C3植物较多,S2和S0时期C4植物相对较多.在黄土堆积时期中,L4和L1时期C3植物较多,L3和L2时期C4植物相对较多.在冰期-间冰期旋回尺度上,δ13Cec揭示的植被变化与孢粉资料得到的结果较为一致;与有机碳碳同位素(δ13Corg)所揭示的植被变化仅在末次冰期以来的时期较为一致. 展开更多

关键词 元素碳(Ec) 元素碳碳同位素(δ13cec) c3/c4植物 黄土高原 植被指标

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中国半干旱-湿润区末次间冰期以来黄土有机碳同位素特征与植被变化 被引量：9

9

作者 张红艳 鹿化煜 +6 位作者 顾兆炎 李徐生 张朝晖 陈英勇 张文超 吕安琪 赵丽媛 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期809-818,共10页

对比研究中国半干旱-湿润气候区的黄土有机碳同位素（δ13CTOC）变化的控制因素及其所揭示的植被演替过程,能够为认识这些地区植被变化规律提供新的依据.迄今,秦岭以南亚热带地区土壤δ13CTOC与植被和气候之间的关系及其与黄土高原地区... 对比研究中国半干旱-湿润气候区的黄土有机碳同位素（δ13CTOC）变化的控制因素及其所揭示的植被演替过程,能够为认识这些地区植被变化规律提供新的依据.迄今,秦岭以南亚热带地区土壤δ13CTOC与植被和气候之间的关系及其与黄土高原地区的联系还不清楚.本研究选取末次间冰期以来黄土高原的镇北台、西峰、洛川,以及秦岭地区的洛宁和长江下游的镇江等5个代表性黄土剖面,对其δ13CTOC进行对比分析.结果表明,湿润区黄土δ13CTOC在间冰期偏正,在冰期偏负,可以反映季风强度的变化.末次间冰期以来湿润气候条件下黄土沉积区的植被是以C4草本为主的C4/C3混合的草地.温度满足一定条件后,季风降水变化可能是控制半湿润-湿润区黄土沉积上覆C3/C4植物丰度变化的主要因素. 展开更多

关键词 下蜀黄土 东亚季风 c3/c4植物 有机碳同位素 末次间冰期

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黄土高原地区晚中新世以来陆地植被C_3/C_4植物相对丰度演化研究进展 被引量：7

10

作者 李朝柱 张晓 +1 位作者 许元斌 饶志国 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期284-291,共8页

晚中新世以来陆地生态系统中C3/C4植物相对丰度的演化历史是国际地学界关心的热点问题。我国黄土高原地区也有数个剖面开展了相关的研究,然而基于土壤碳酸盐碳同位素的研究结果在C4植物扩张开始的时间、过程、区域和全球一致性、C4植物... 晚中新世以来陆地生态系统中C3/C4植物相对丰度的演化历史是国际地学界关心的热点问题。我国黄土高原地区也有数个剖面开展了相关的研究,然而基于土壤碳酸盐碳同位素的研究结果在C4植物扩张开始的时间、过程、区域和全球一致性、C4植物相对丰度的空间梯度等主要的地质历史事实以及该区域C4植物扩张的主要驱动因素等方面的认识均存在较大的差异,这可能表明了代用指标本身存在的问题。而来自动物化石的碳同位素研究结果与碳酸盐碳同位素研究结果同样差异比较大,认为直到第四纪时期,C4植物才成为区域植被当中一个重要组分。从代用指标可靠性以及时间分辨率2个方面考虑,建议在后续的研究工作中,大力加强有机质碳同位素方面的研究,进一步查明黄土高原地区晚中新世以来C4植物扩张的历史和可能的驱动机制。 展开更多

关键词 黄土高原 晚中新世以来 c3/c4植物 碳酸盐 动物化石 有机质

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新疆短命植物东方旱麦草和独行菜C4相关结构的初步研究 被引量：5

11

作者 李秀明 刘彭 +4 位作者 谷丽丽 姚世响 油天钰 兰海燕 张富春 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期28-33,共6页

短命植物的快速生长及高光效特性使它们能在早春萌发后较短时间内完成生活史并获得大量种子。为探讨高光效产生的内在原因,研究利用树脂半超薄与超薄切片技术对东方旱麦草和独行菜叶片显微及超微结构进行观察,并对维管束相关参数进行了... 短命植物的快速生长及高光效特性使它们能在早春萌发后较短时间内完成生活史并获得大量种子。为探讨高光效产生的内在原因,研究利用树脂半超薄与超薄切片技术对东方旱麦草和独行菜叶片显微及超微结构进行观察,并对维管束相关参数进行了统计分析,结果显示:(1)东方旱麦草显微结构具有类"花环"结构,维管束密度介于C3、C4对照之间,鞘细胞中的叶绿体多数离心分布且数量接近C4植物;超微结构显示其鞘细胞叶绿体的基粒与片层结构与叶肉细胞不同,但又与C4植物存在一定差异。(2)独行菜维管束有类"花环"结构,维管束密度大于C3对照并存在极显著差异,鞘细胞中叶绿体多数离心分布;超微结构显示叶绿体基粒与片层没有叶肉细胞发达。以上研究结果初步说明东方旱麦草和独行菜的解剖结构特点均介于C3、C4植物之间而接近C4植物。 展开更多

关键词 短命植物 c3/c4植物 东方旱麦草 独行菜 (半)超薄切片

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陆面模式的植物叶光合生理的数值模拟试验及分析 被引量：4

12

作者 张佳华 姚凤梅 《气象科学》 CSCD 北大核心 2007年第4期419-424,共6页

根据C3、C4植物生态生理过程中植物叶水平的光合同化机制过程和植物叶片尺度的光合作用限制函数方程。采用单叶光合作用模式进行C3、C4植物光合模拟试验,模拟不同环境影响因子对C3、C4植物光合作用的影响。结果表明,植物叶尺度光合作用... 根据C3、C4植物生态生理过程中植物叶水平的光合同化机制过程和植物叶片尺度的光合作用限制函数方程。采用单叶光合作用模式进行C3、C4植物光合模拟试验,模拟不同环境影响因子对C3、C4植物光合作用的影响。结果表明,植物叶尺度光合作用模型能较好地模拟不同环境影响因子下的C3、C4植物光合作用状况。本文依据C3、C4植物光合生理特性进一步分析植物光合作用的三个限制函数方程在C3、C4植物光合的不同作用,揭示吸收光合有效辐射(PAR)、叶内温度(Tc)和CO2浓度(Ci)的敏感性。结果可用于植被—大气相互作用的能量和碳同化过程的物质交换研究。 展开更多

关键词 陆面过程 光合作用模型 c3、c4植物 模拟试验

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贡嘎山东坡植物和土壤有机质的δ^(13)C差异 被引量：6

13

作者 陈芃娜 王国安 +2 位作者 韩家懋 柳晓娟 刘敏 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第22期3512-3520,共9页

通过对贡嘎山东坡地表植被、凋落物、土壤有机质δ13C值的分析,结果显示贡嘎山东坡地表植被、凋落物、0～5,5～10和10～20cm土壤有机质的δ13C值均随海拔的升高先减小后增大,即从海拔1200～2100m,δ13C值逐渐变小,从2100～4500m,δ13C... 通过对贡嘎山东坡地表植被、凋落物、土壤有机质δ13C值的分析,结果显示贡嘎山东坡地表植被、凋落物、0～5,5～10和10～20cm土壤有机质的δ13C值均随海拔的升高先减小后增大,即从海拔1200～2100m,δ13C值逐渐变小,从2100～4500m,δ13C值则逐渐变大.植被、凋落物和土壤有机质δ13C值沿海拔高度的这种变化是与C3,C4植物的分布有关,C4植物仅仅生长于海拔高度低于2100m的环境中,而C3在所有海拔都存在.植被、凋落物和土壤有机质三者间的δ13C有显著的正相关,凋落物、0～5cm层、5～10cm层和10～20cm土壤有机质δ13C较植被分别平均偏正0.56‰,2.87‰,3.04‰和3.49‰.在综合考虑工业革命以来大气CO2浓度和δ13C值变化对植物同位素的影响后,我们认为1.57‰可能是利用古土壤有机质δ13C进行古生态重建时应该考虑的最小修正值. 展开更多

关键词 贡嘎山东坡 c3/c4植物 土壤有机质 δ^13c差异 海拔

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植物有机碳同位素及其在古环境研究中的应用 被引量：3

14

作者 司彬 温锐林 肖举乐 《中国矿业》 北大核心 2007年第9期100-102,共3页

本文系统地论述了C3、C4和CAM植物的光合作用方式和有机碳同位素分馏过程,以及温度、光照、大气CO2浓度、水分等因素对碳同位素分馏过程的影响。在分析了土壤有机碳同位素组分与植被类型的关系的基础上,介绍了有机碳同位素在古环境研究... 本文系统地论述了C3、C4和CAM植物的光合作用方式和有机碳同位素分馏过程,以及温度、光照、大气CO2浓度、水分等因素对碳同位素分馏过程的影响。在分析了土壤有机碳同位素组分与植被类型的关系的基础上,介绍了有机碳同位素在古环境研究中的应用。针对有机碳同位素研究存在的问题,提出在今后的工作中,应该注重实验技术改进和现代过程分析,以便更合理、更准确地将有机碳同位素应用于古环境研究中。 展开更多

关键词 c3/c4植物 有机碳同位素 古环境

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中国东北样带羊草群落C_3和C_4植物功能群生物量及其对环境变化的响应 被引量：41

15

作者 韩梅 杨利民 +1 位作者 张永刚 周广胜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1825-1832,共8页

在全球动态植被模型的发展中,受限于人力、物力和财力使得在物种水平上的研究变得既不可能也无必要。植物功能群的划分是从生态学的,而不是系统发育的角度来相互比较地对待不同地区的植物,从而削减了植被变化研究中植物分类群的数量,已... 在全球动态植被模型的发展中,受限于人力、物力和财力使得在物种水平上的研究变得既不可能也无必要。植物功能群的划分是从生态学的,而不是系统发育的角度来相互比较地对待不同地区的植物,从而削减了植被变化研究中植物分类群的数量,已成为研究植被变化及生物多样性对生态系统功能作用的重要单位。植物的不同光合途径(C3、C4和CAM)从叶片组织结构到生理功能,从生态适应到地理分布均表现出对不同水、热、光环境的响应,是理想的植物功能群分类。为此,分析了中国东北样带以羊草(Leymus chinensis)为建群种或共建种的草原群落植物光合类型功能群生物量及其与群落初级生产力和环境变化的关系。结果表明:(1)C4植物生物量具有明显的变化规律,且对环境变化的响应显著,其变异性较高,更能反映样地间环境变化的差异;(2)C4与C3植物变化具有明显的互补性,并且多数C4植物常在逆境中起到更大作用,如干旱化、盐碱化和放牧干扰;(3)C4植物种类少,在所有调查样方中仅出现7种,占总出现种类的9.72%。这些特点说明C4植物可以考虑作为评估和预测我国温带草原植被及其生态系统变化的重要植物功能群。 展开更多

关键词 中国东北样带 羊草群落 c3和c4植物功能群 生物量 环境变化

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河北省森林草原区草本植物叶功能性状种间和种内变异 被引量：12

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作者 冯家宝 范顺祥 +4 位作者 侯煜飞 剧永望 马天蕊 高英月 张志东 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期23-28,共6页

探索植物种间和种内功能性状之间联系或权衡,对于理解植物对环境的适应策略和群落构建过程具有重要的意义。以河北省塞罕坝保护区草本植物为研究对象,采用分层随机抽样的方法,调查了184个草本样方(1 m×1 m),测量了草本植物5个主要... 探索植物种间和种内功能性状之间联系或权衡,对于理解植物对环境的适应策略和群落构建过程具有重要的意义。以河北省塞罕坝保护区草本植物为研究对象,采用分层随机抽样的方法,调查了184个草本样方(1 m×1 m),测量了草本植物5个主要功能性状(叶绿素质量分数、比叶面积、叶片干物质质量分数、叶氮质量分数、叶磷质量分数),选取物种多度较高的优势种23种(C3植物13种,C4植物10种),进行植物功能性状种间和种内变异分析。结果表明:5个功能性状在C3和C4草本植物之间均存在显著差异(P<0.01),C3植物的叶绿素质量分数、比叶面积、叶氮质量分数、叶磷质量分数均大于C4植物。C3和C4植物的叶绿素质量分数和比叶面积种内变异系数较大。相对于C3植物,C4植物功能性状种间变异系数总体较大表现出更高的可塑性。C3和C4植物一些功能性状在种间表现出的相关性和差异性要高于种内水平,但是种内变异系数为15%~40%,在进行相关植物功能性状研究时同样不可忽视。 展开更多

关键词 功能性状 c3和c4植物 种间变异 种内变异

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环北太平洋地区现代植被中C3/C4植物相对丰度与气候条件关系研究 被引量：11

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作者 饶志国 朱照宇 +4 位作者 贾国东 陈发虎 BARTON Loukas 张家武 强明瑞 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1134-1140,共7页

按照一个统一的方法,即以?24‰和?14‰作为纯C3和纯C4植被下表土总有机质碳同位素组成(δ13CTOC)的端元值,利用来自环北太平洋地区的中国东部、澳大利亚以及北美大平原地区的表土δ13CTOC数据,估算了这3个区域现代植被中C3和C4植物的相... 按照一个统一的方法,即以?24‰和?14‰作为纯C3和纯C4植被下表土总有机质碳同位素组成(δ13CTOC)的端元值,利用来自环北太平洋地区的中国东部、澳大利亚以及北美大平原地区的表土δ13CTOC数据,估算了这3个区域现代植被中C3和C4植物的相对生物量贡献比例,并和这3个区域相应的主要气候因素(年均温和年降水量)进行了对比,进而探讨了现代植被中C3/C4植物相对丰度与气候条件之间的关系.结果表明,温度条件对C4植物生物量贡献具有决定性影响;然而,即使温度条件满足C4植物生长的需要,随着温度的进一步上升,降水量应相应的下降,C4植物方能保持其优势地位.这一结果与对现代C4植物种属地理分布调查获得的结论基本是一致的.从而,这一结果为上述区域过去地质历史时期C3/C4植物相对丰度变化记录的古环境解译提供了重要的参考资料. 展开更多

关键词 有机质碳同位素 现代c3/c4植物 相对丰度 气候因素 温度 降水

原文传递

增温、施氮、CO2浓度升高对羊草（C3）、芦苇（C4）植硅体组合的影响 被引量：5

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作者 介冬梅 冯滢瑛 +3 位作者 郭继勋 刘洪妍 刘利丹 李楠楠 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期837-846,共10页

研究未来全球变暖和氮沉降下C3、C4植物植硅体的变化规律,对松嫩草原优势群落演替方向的预判、古植被及古气候的重建和全球环境变化的预测等工作具有重要意义.本文选取松嫩草原的优势物种羊草（Leymus chinensis,C3）和芦苇（Phragmites... 研究未来全球变暖和氮沉降下C3、C4植物植硅体的变化规律,对松嫩草原优势群落演替方向的预判、古植被及古气候的重建和全球环境变化的预测等工作具有重要意义.本文选取松嫩草原的优势物种羊草（Leymus chinensis,C3）和芦苇（Phragmites communis,C4）,对其进行模拟增温、施氮、CO2浓度升高处理,研究叶片部位植硅体的组合规律及形态变化特征,试图寻找在改变某一单一环境要素条件下,C3、C4植物所含各类型植硅体百分含量及形态的变化规律,以探究C3、C4植物植硅体对不同环境因素响应的异同.结果显示：CO2浓度升高、增温对羊草植硅体发育具有促进作用,对芦苇植硅体发育起抑制作用;氮素过高对羊草和芦苇植硅体的发育都不利,但增温能减轻施氮对羊草植硅体的负面效应.棒型、板型、方型、块状、蜂窝状植硅体对模拟增温、施氮、CO2浓度升高反应敏感,可作为指示环境变化的新指标. 展开更多

关键词 c3和c4植物 植硅体 全球变暖 氮沉降 cO2浓度升高

原文传递

应用稳定同位素技术分析华北部分地区第三代棉铃虫虫源性质 被引量：4

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作者 叶乐夫 付雪 +1 位作者 谢宝瑜 戈峰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1714-1719,共6页

玉米等C4植物被认为是华北Bt棉种植区内第三代棉铃虫最重要的天然庇护所,但尚缺乏直接证据。连续2a(2006—2007年)利用杨树把诱集棉铃虫成虫,进行碳稳定同位素比值的测定,并结合棉铃虫成虫捕获时间、虫源的数量比例等,评估C4植物在华北... 玉米等C4植物被认为是华北Bt棉种植区内第三代棉铃虫最重要的天然庇护所,但尚缺乏直接证据。连续2a(2006—2007年)利用杨树把诱集棉铃虫成虫,进行碳稳定同位素比值的测定,并结合棉铃虫成虫捕获时间、虫源的数量比例等,评估C4植物在华北第三代棉铃虫期间的庇护所功能。结果表明,第三代棉铃虫成虫来源于C4植物(玉米)的为40.5%—56.8%,与C3来源的数量上大体相当。但C4来源的成虫羽化时间比C3来源的个体明显滞后,呈现出先少后多的特点。结果提示,C4植物确实是华北第三代棉铃虫重要的庇护所,但存在着时间上与C3来源的成虫交配不同步而失效的风险;结果建议玉米等天然庇护所作物的种植不仅在面积上要足够,而且播种时间上要充分考虑C4植物(玉米)来源的敏感棉铃虫个体的发育与C3植物寄主来源个体的同步性。 展开更多

关键词 碳稳定同位素 寄主 第三代 c3和c4植物

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天山北坡土壤有机碳δ^13C组成随海拔梯度的变化 被引量：3

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作者 许文强 罗格平 +2 位作者 陈曦 冯异星 李超凡 《同位素》 CAS 2016年第3期140-145,共6页

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)δ^(13)C值随降雨量的变化,研究不同海拔梯度土壤剖面δ^(13)C值随采样深度的变化。结果显示,三工河流域降雨量在300mm以下的采样点,SOCδ^(13)C值随降... 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)δ^(13)C值随降雨量的变化,研究不同海拔梯度土壤剖面δ^(13)C值随采样深度的变化。结果显示,三工河流域降雨量在300mm以下的采样点,SOCδ^(13)C值随降雨量的增加呈递减趋势(R2=0.97),而降雨量在300mm^500mm的采样点,δ^(13)C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δ^(13)C值随采样深度呈现明显的富集效应,即土壤剖面下层δ^(13)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SOCδ^(13)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δ^(13)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。 展开更多

关键词 碳同位素 δ^13c值 c3和c4植物 δ^13c富集效应 三工河流域

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