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[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
王帆 江洪 牛晓栋
水汽稳定同位素组成（δｖ）可以为水循环研究提供大量有价值的信息。近年来，稳定同位素红外光谱技术（ｉｓｏｔｏｐｅ ｒａｔｉｏ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ｉｒｉｓ）的发展为获得高时间分辨率的水汽稳定同位素原位测量数据提供了可能。在水汽稳定同位素组成研究取得了巨大进展的同时，适时对δｖ及其在生态系统水循环应用的研究进展进行综述，可以为后续研究提供借鉴和参考。从５个方面对水汽稳定同位素组成的研究进行了详述，分别是：１水汽稳定同位素分析仪的在线校正；２δｖ的变化规律；３氘过量的变化特征；４蒸散发组分的区分；５叶片水１８ｏ富集的估算。目前水汽稳定同位素的观测站点十分稀少，尽快建立全球的水．．．
[期刊] 林业科学研究
[作者]
郑秋红 王兵
生态系统碳水循环过程中的同位素分馏效应,为区分生态系统净碳交换过程中光合和呼吸通量,蒸散通量中植物蒸腾和土壤蒸发提供了理论依据。本文综述了稳定性同位素技术在这一领域的应用进展。研究结果显示,此方法切实可行,为进一步解释森林生态系统过程提供了广阔的前景。但由于森林生态系统结构复杂,不确定性因素多,国内外研究还处于尝试阶段。该方法在森林生态系统应用中还存在诸如Keeling图技术和涡度相关技术的假设条件难以满足等问题,期待今后在技术和理论上的突破。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
黄一民 章新平 唐方雨 吴华武 张剑明
基于2010年1月1日至2012年5月31日长沙日降水同位素资料,对长沙降水中稳定同位素、过量氘(记为d)的变化特征以及它们与降水、温度和湿度的关系进行了分析。研究发现:①在季风系统下,降水中稳定同位素、d均具有明显的季节变化,表现出夏半年的低值与冬半年的高值交替变化的特点;②降水中稳定同位素在不同时段均存在降水量效应和湿度效应,另外,夏半年中表现为反温度效应,冬半年则表现出温度效应;③综合考虑降水中d和δ18O与大气湿度的关系,可认为影响长沙降水中稳定同位素变化的主要原因与降水的气团性质有关。夏半年中,夏季风盛行,降水的水汽主要来源于西南季风、东南季风所携带的海洋水汽,空气湿度大,d小,重同...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
牛晓栋 江洪 方成圆 陈晓峰 孙恒
利用涡度相关技术研究了２０１３年７月至２０１４年６月浙江天目山常绿落叶阔叶混交林生态系统水汽通量变化特征，结合气象要素的观测，进一步分析了净辐射对水汽通量的影响。结果表明：浙江天目山常绿落叶阔叶混交林生态系统全年水汽通量基本为正值，各月水汽通量日变化趋势基本呈单峰型曲线，７月水汽通量峰值最大（０．１１５ ｇ·ｍ－２·ｓ－１），１月最小（０．０２９ ｇ·ｍ－２·ｓ－１）。四季的水汽通量平均日变化中，峰值的大小为夏季＞春季＞秋季＞冬季。生态系统全年蒸散量为７２１．２５ ｍｍ，在相近纬度的不同类型森林生态系统中处于较低水平，全年蒸散量占降雨量的５１．４６％，各月蒸散量均小于降雨量。生态系统全年净辐射．．．
[期刊] 自然资源学报
[作者]
郭政昇 郑国璋 赵培 肖杰
利用黄河中游地区9个站点的降水同位素数据,分析其时空分布特征及环境效应,并模拟代表站点的气团运移轨迹,利用OLR技术研究水汽源区变化及输送过程对夏半年降水稳定同位素的影响。结果表明:δ18O有着较为明显的季节性变化规律,春夏较低,秋冬较高;空间分布则呈由东南向西北升高的趋势。大气降水线方程表现出明显的过渡性区位特征,降水量效应较为显著。水汽主要通过西北与东南两个水汽通道输送,东向水汽与青藏高原的热力、动力性质对流域的水源差异产生了较大影响。水汽源区变化与对流层中上部水汽含量场都与稳定同位素特征有着较强的对应关系,8、9月形成于西太平洋的热带辐合带(ITCZ)使东南季风成为夏季黄河中游地区主要的水汽输送通道。
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
高德强
鼎湖山自然保护区地处我国热带与亚热带交汇处,在全球气候变化研究中占居独特而重要的地位。关于鼎湖山森林水文模型建立、降水量和地表径流水化学特征等方面前人用传统水文学方法做了较好地研究,但对鼎湖山典型森林(季风常绿阔叶林、马尾松针阔混交林和马尾松针叶林)生态系统水循环过程还缺乏全面理解和整体认识,林中优势植物水分来源、水分利用率以及森林生态系统水文过程定量研究较少;而在研究森林植被对水文过程的影响中,已存在于水分子中的氢氧稳定同位素是很好的示踪剂。稳定同位素技术在森林水文过程研究中的优势在于:它可以将森林生态
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
宋春林 孙向阳 王根绪
为揭示青藏高原东南缘贡嘎山地区的大气降水稳定同位素特征和水汽来源，利用贡嘎山东坡亚高山地区２０１２年５月至１０月实测的大气降水稳定氢氧同位素和气象资料，分析了贡嘎山地区的降水线特征、降水稳定氢氧同位素时空分异特征及其与气候因子之间的关系和氘盈余特征，并运用ＨＹＳＰＬＩＴ模型探讨了该区的水汽来源特点。结果表明：贡嘎山亚高山地区大气降水线方程为δＤ＝９．４０１ ９×δ１８ Ｏ＋２８．５３０ ３（‰）（Ｒ２＝０．９８３ ３，Ｐ＜０．００１），反映了该区湿润、多雨、气温较低的气候特点；该区大气降水稳定氢氧同位素季节变化明显，雨季先降低后升高；降水中氢氧同位素的高程效应显著且存在季节差异；降水稳定氢氧同．．．
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
章新平 孙维贞 刘晶淼
位于西南水汽通道上的昆明站降水中的稳定同位素比率具有显著的季节变化。旱季(11~4月)降水中平均δ18O明显高于雨季(5~10月)。显著的降水量效应说明昆明站降水的水汽主要来源于低纬度海洋。与全球大气水线相比,昆明站大气水线的斜率和常数项均较小。这与雨滴在未饱和大气中降落时重同位素的蒸发富集作用有关。统计分析显示,近地面温度露点差ΔTd与降水中稳定同位素比率存在显著的正相关关系。在旱季,受大陆性气团的影响,空气干燥,降水量小,大气中ΔTd大,因此蒸发强,重同位素的富集作用强,从而降水中稳定同位素比率高;在雨季,受来自海洋水汽的影响,空气湿润,降水量大,大气中ΔTd小,因此蒸发弱,重同位素的富集...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
徐庆 王婷 高德强
碳氢氧稳定同位素是存在于天然水体和植物组织中的良好的示踪剂,具有较高的灵敏度与准确性,可系统和定量地阐明草地生态系统水循环过程及各水体的转化关系、植物水分利用策略以及植被对全球变化的响应机制等。本文概述了稳定同位素的基本概念和原理,总结和分析了草地生态系统水循环的研究方法和现状,重点探讨和综述了氢氧稳定同位素技术在草地生态系统水循环过程(包括大气降水、地表水、土壤水、地下水、植物水、蒸发水等)以及碳稳定同位素技术在植物水分利用效率中应用的国内外研究进展,分析了其存在的问题,展望了这一领域未来的研究方向和应用前景,为我国草地资源保护、合理利用及退化草地生态系统恢复等提供理论依据。
[期刊] 水产学报
[作者]
朱文涛 秦传新 马鸿梅 席世改 左涛 潘莞倪 黎小国
为了阐明大亚湾珊瑚礁生态系统的食物网结构，本研究应用碳、氮稳定同位素技术测定了大亚湾珊瑚礁区样品的δ~(13)C和δ~(15)N值，计算主要消费者营养级并绘制连续营养谱，构建了大亚湾珊瑚礁的营养结构。结果显示，大亚湾珊瑚礁生态系统食物网 δ~(13)C值范围为-23.22‰～ -10.76‰，平均值为（-16.47±2.89）‰；δ~(15)N 值的范围为4.32‰～15.82‰，平均值为（11.46 ± 2.37）‰。各潜在食源和消费者的碳、氮同位素比值之间均有显著性差异（P＜0.05）。根据δ~(15)N 值的计算显示大亚湾珊瑚礁区主要生物种类的营养级范围是1.70～3.64，其中腹足类、双壳类和鱼类的营养级分别为1.84～2.68、1.70～2.49、2.45～3.64。大型底栖动物的碳氮同位素比值在季节之间无显著性差异。利用SIBER模型计算了6个量化指标，平均营养级多样性（CD）在各季节变化较小，摄食来源多样性水平（CR）、营养级长度（NR）、生态空间利用程度 （SEAc）均在春季最高；种聚集度密度参数（MNND）和物种聚集度均匀度参数（SDNND）均在冬季最低。研究表明，不同来源的有机物对大亚湾珊瑚礁食物网的贡献各不相同，其中浮游植物和藻类是大亚湾珊瑚礁中重要的初级生产者和驱动食物网的重要碳源。部分消费者摄食共同的饵料生物，存在生态位重叠现象。各消费者类群具有不同的营养位置，头足类的平均营养级最高，其次是鱼类、双壳类，主要与其食性相关。大亚湾珊瑚礁生态系统中的主要消费者呈现两端营养级生物种类少、中间层次种类较多的营养层次分布。大亚湾珊瑚礁底栖群落的碳氮稳定同位素无显著季节性差异，可能与珊瑚礁生态系统的特点和底栖动物的个体大小有关。底栖动物群落总体上具有相对较为稳定的营养多样性水平和食物网，其中在春季种群内营养层级差别较大、竞争较激烈，在冬季的群落营养冗余性最高。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
吴健 黄沈发 肖绍赜 吴建强 唐浩 沙晨燕 王敏
通过测定4种长三角地区常见的滨岸草本植物(百慕大、白花三叶草、高羊茅与白茅)所在样地中不同形态的土壤碳库含量及土壤有机碳稳定同位素丰度来探索该区域土壤碳库及碳稳定同位素分布特征,并利用稳定同位素混合模型,研究滨岸草地生态系统对土壤碳库的贡献。结果表明:(1)土壤中总碳、有机碳、溶解性有机碳含量随着深度的增加而逐渐降低。总碳、有机碳、溶解性有机碳在4种植物样带的表层土壤中,平均含量分别为22.11、11.44、53.95 mg·kg~(-1);而深层土壤中则仅为15.57、7.07、19.47 mg·kg~(-1),远低于表层土壤中的含量。且土壤总碳、有机碳及溶解性有机碳两两之间存在极显著的正线性相关;(2)土壤有机碳稳定同位素在垂直方向上表现出C_3植物δ~(13)C值随深度增大而增大、C_4植物δ~(13)C值随深度增大而减小两种特征。两类植物的平均土壤有机稳定碳同位素δ~(13)C值分别由表层土壤中的-25.24‰、-22.33‰变化为深层土壤中的-24.35‰、-23.27‰;(3)借助稳定同位素混合模型计算后发现:不同植物对土壤有机碳的贡献率及有机碳累积速率完全不同。其中百慕大贡献率为12.19%、累积速率为62.79 g·m~(-2)·a~(-1);白花三叶草贡献率14.34%、累积速率为75.34 g·m~(-2)·a~(-1);高羊茅贡献率为35.95%、累积速率为181.84 g·m~(-2)·a~(-1);白茅贡献率为18.51%、累积速率为97.70 g·m-2·a-1。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
赵永松 单秀娟 杨涛 金显仕 韦超
水生生态系统食物网具有错综复杂的营养关系。稳定同位素技术的发展对了解生物间的摄食关系和食物网结构发挥着极为重要的作用。其中，稳定同位素混合模型(stable isotope mixing models， SIMMs)近年来的迅猛发展为进一步解决水生食物网的复杂性问题提供了有力的手段，尤其是在确定食物来源贡献和构建营养生态位方面。在本研究中，作者综述了稳定同位素模型的发展历程、主要模型的特点以及运行这类模型的条件；同时，对稳定同位素混合模型在水生生态系统食物网领域中的应用前景与局限性进行了总结与展望，以期为相关研究者提供参考。
[期刊] 林业科学
[作者]
靳翔 徐庆 刘世荣 姜春前
利用四川卧龙亚高山暗针叶林岷江冷杉树木年轮样本资料,建立树轮宽度年表,对比宽度年表,提取树木年轮(简称树轮)碳稳定同位素(δ13C)序列和去趋势序列(DS),研究岷江冷杉树轮碳稳定同位素序列对气候要素的响应关系。结果表明:岷江冷杉(1904—2009年)树轮碳稳定同位素变化范围为-23.33‰～-26.31‰,平均值为-24.91‰,变异系数为-0.025;相关分析表明,岷江冷杉δ13C序列(DS)与前一年11月和当年1月的月平均气温显著正相关(P≤0.05),与前一年1月和当年2,11月的月平均气温极显著正相关(P≤0.01),冬季平均气温对岷江冷杉树轮碳稳定同位素的响应最为敏感,是研究过去...
[期刊] 林业科学
[作者]
容丽 王世杰 俞国松 邓晓琪 冉景丞
中国南方喀斯特区气候湿润,但土层浅薄,土被不连续,储水能力差,水分成为限制因子,土层下广厚基岩为植物根系生长提供了空间,形成其独特的水分机制。采用氢氧稳定同位素技术与测定植物清晨水势的方法,选取贵州南部荔波茂兰国家级自然保护区内的喀斯特原生林、次生林及因人类砍伐退化的喀斯特灌丛,分析测定其中4种常见优势木本植物小枝木质部水分及土壤水、表层岩溶带水氢氧同位素值的相关性,确定植物水分来源,并通过相关模型计算水源贡献比;探讨喀斯特森林生态系统中植物水分利用策略。结果表明:无论雨季或旱季,表层岩溶带水是喀斯特植物的稳定水源。各植被类型都主要利用土壤水,在降水减少的10月,灌木林和原生林对表层岩溶带水的...
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