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[期刊] 地理科学进展
[作者]
宋献方,夏军,于静洁,刘昌明
华北水问题日益严重,而水循环机理研究尚显得薄弱。环境同位素水文学是研究流域水循环过程变化的新的技术途径。它利用水中水分子所含的同位素含量的变化,可以判断大气降水的水蒸气的来源;定量分析坡地的产汇流产生机制,进而研究"大气降水—地表水—土壤水—地下水"的相互作用关系;彻底查明流域"四水"转化关系,创新和发展水循环模式。本文主要介绍同位素技术的原理及其在日本、斯里兰卡、河北平原等地应用实例,最后,对应用此技术研究华北典型流域水循环,从"大气—土壤—植被"界面水循环机理、坡地径流的产汇流机制、流域水循环机理等方面进行了展望。
关键词：
华北 流域 水循环 环境同位素
[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] 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] 中国水产科学
[作者]
孙明 刘修泽 李轶平 董婧
应用氮稳定同位素技术分析了2010年6月和8月辽东湾海域主要渔业生物的氮稳定同位素比值,研究了28种鱼类和26种无脊椎动物的营养位置。结果表明,辽东湾海域主要渔业生物的营养级处于2.98～4.84,集中在3.70～4.56;相比6月δ15N值的分析结果,8月有50%的鱼类δ15N值增加,孔鳐(Raja porosa)增幅最大,增加了1.06‰;9种鱼类δ15N值减少,鯒(Platycephalus indicus)减幅最大,减少了1.84‰,可见鱼类样品的δ15N值随季节的变化因种类而各异;8月有87.5%的无脊椎动物δ15N值减少,其中,减少幅度大于1‰的有6种,占37.5%,可见无脊椎动物...
[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] 自然资源学报
[作者]
耿元波 罗光强 李明峰
应用生物地球化学分室方法研究了内蒙古锡林河流域2个典型草原群落——羊草草原和大针茅草原的碳素生物小循环,研究表明:①生长季禁牧的羊草草原植物分室碳素净固定量为165.50 gC.m-2,土壤分室碳素净排放量为174.36 gC.m-2,系统碳素净固定量为-8.86 gC.m-2,基本处于平衡状态,植物分室的碳输入和碳输出也近于平衡状态;②生长季禁牧的大针茅草原植物分室碳素固定量为130.04 gC.m-2,土壤分室碳素净排放量为128.28 gC.m-2,系统碳素净固定量为1.76 gC.m-2,基本处于平衡状态,植物分室的碳输入和碳输出在降水量大的年份以输入为主,在降水量小的年份近于平衡状态...
关键词：
环境科学 碳循环 生物地球化学 典型草原
[期刊] 水产学报
[作者]
张波 袁伟 戴芳群
崂山湾是黄海沿岸众多海湾之一，也是当前增殖放流的重要水域，研究该区域鱼类群落结构及其食物网结构，有着非常重要的生态意义和实用价值。本研究根据２０１４年６月和８月在崂山湾海域进行的底拖网调查，分析该海域夏季鱼类群落的优势种组成，并通过测定稳定同位素对其摄食生态进行研究。结果表明，崂山湾夏季鱼类群落的优势鱼种共有１０种，包括六丝矛尾鳅虎鱼、中华栉孔鳅虎鱼、红狼牙鳅虎鱼、皮氏叫姑鱼、白姑鱼、小黄鱼、绿鳍鱼、短吻红舌鳎、斑鲨和赤鼻棱鳀；夏季崂山湾不同月份鱼类群落的优势种组成差异较大。各优势鱼种间δ１３Ｃ值存在显著差异，结合胃含物分析结果表明６月鱼类群落食物的主要来源均为底层饵料，而８月鱼类群落的食物来．．．
[期刊] 地理科学进展
[作者]
罗光强 耿元波 袁国富
草地生态系统在全球碳循环研究中占有重要地位,目前,碳同位素技术已经被广泛地应用于草地生态系统碳循环研究中。本文阐述了碳同位素在草地土壤有机碳的来源、光合作用产物碳在草地生态系统中的分配、草地土壤有机质的周转及草地土壤呼吸研究方面的应用,重点论述了碳同位素在土壤呼吸方面的应用。应用碳同位素对土壤呼吸进行区分的方法主要包括13C自然丰度法、脉冲标记法、同位素稀释法、模拟根际沉积物法、14CO2动态模型法、根系分泌物洗涤法等。碳同位素技术对草地土壤和根干扰很小,方法相对成熟,为深入研究草地生态系统碳循环提供了巨大潜力。在我国,应用碳同位素方法研究草地生态系统碳循环在土壤有机碳的来源、分配及周转和土壤呼吸区分等方面有进一步研究的必要,也有进一步研究的发展空间。
关键词：
碳同位素 草地生态系统 碳循环 土壤呼吸
[期刊] 淡水渔业
[作者]
王迪 张燕 李云峰 倪朝辉 茹辉军
为探究伊犁河流域鱼类群落营养结构动态及层级变化，本研究于2019年湿季(5-6月)和2020年干季(11月)在新疆伊犁河流域13个站位进行鱼类调查。运用稳定同位素δ~(13)C、δ~(15)N技术分析了伊犁河鱼类的营养级，并对不同支流以及不同摄食功能群鱼类营养级进行比较分析。伊犁河流域鱼类的δ~(13)C值范围为-33.70‰～-18.51‰,δ~(15)N值范围为5.13‰～17.33‰,营养级范围在1.27～4.07之间，平均为2.54±0.55。湿季鱼类的营养级高于干季，肉食性和杂食性鱼类营养级明显高于其它类群。鱼类营养结构特征指标(氮值范围NR、碳值范围CR、总面积TA、平均离心距离CD、平均最邻近距离、最邻近距离标准差SDNND)显示，伊犁河与特克斯河的鱼类营养多样性较高，揭示种间竞争较少；喀什河营养冗余更高，表明鱼类群落抗外界干扰能力更强。本研究为后期准确全面的评估伊犁河流域鱼类群落结构与功能对人类活动干扰的响应提供了基础依据。
关键词：
碳、氮稳定同位素 伊犁河流域 营养级
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
邓国江 刘光生 陈联荣 廖怡平
识别多年冻土区坡面土壤水分迁移过程是认识寒区产汇流过程的关键。同位素技术可在不破坏土壤原始结构情况下，最大限度获取水文过程信息。基于长江源多年冻土流域活动层融化期(融化深度100 cm左右)采集的典型坡面土壤水、地下水、降水和河水样品，分析不同水体的稳定同位素特征，探索土壤水分迁移规律。结果表明：研究区土壤水δ~(18)O为-14.58‰～-1.58‰,均值为-8.25‰;δD为-103.88‰～-14.99‰,均值为-59.94‰;土壤水、河水和地下水同位素点均分布于局地大气降水线附近，表明降水为上述水体的主要来源；蒸发线的斜率和截距均小于局地大气降水线，其中地下水线(GWLE)的斜率最低，且地下水呈重稳定同位素富集现象，说明地下水受蒸发和混合效应的影响，在迁移转换过程中经历了一定程度的蒸发；根系层结构的复杂性使其土壤水的同位素值变幅最大，也存在重稳定同位素富集现象，其较低的氘盈余(d-excess)表明根系层经历了强烈的蒸发分馏过程；研究期除河水外其他水体随时间变幅较大；降水对于土壤水同位素的影响较小，而地下水和20～50 cm土壤水对河水的贡献占主导地位。本研究对于认识寒区产汇流过程具有积极意义，也为寒区径流过程模拟及预测提供参考依据。
[期刊] 资源科学
[作者]
侯士彬 宋献方 于静洁 刘鑫 张广英
本研究以位于太行山区北部的河北易县崇陵流域为对象,对流域内三种典型植被(荒草、刺槐林、侧柏林)下不同深度土层的土壤水及流域内降水进行同步观测及取样,室内进行稳定同位素氘和氧-18含量测定,以18O为例对降水入渗过程中的稳定同位素变化进行了研究。通过对2004年的数据进行分析,获得崇陵流域当地大气降水线(δD=6.2441δ8O-7.158,R2=0.7727,n=55),其降水中稳定同位素时间变化波动较大且缺少规律性,降水中稳定同位素含量同降水量呈二次相关关系,大于15mm的降水雨量效应较显著。土壤水中的稳定同位素较降水普遍富集,其中荒草地土壤水中稳定同位素值较刺槐林地和侧柏林地整体偏高,表现...
[期刊] 资源科学
[作者]
苏小四 林学钰
根据2000年丰水期和2001年枯水期银川平原地下水、河水的同位素测试结果,分析了该地区地下水的同位素组成特点。研究结果发现,银川平原中浅层地下水与深层地下水具有不同的水循环模式。山前洪积倾斜平原中地下水为当地雨水补给。冲洪积和河湖积平原中潜水的主要补给来源为黄河灌溉水,潜水受到蒸发作用的影响比较明显,而且沿地下水流方向,潜水蒸发作用逐渐增强;承压水为古地质时期补给形成的。承压水地下水水位漏斗区中,承压水δ18O和3H浓度较高的现象反映有潜水向承压水的越流排泄。银川平原中浅层地下水积极参与现代水循环,其更新时间为30年;14C的证据表明该区承压水为地质历史时期形成的古地下水,其年龄大于2000...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王琳,欧阳华,周才平,宋明华,田玉强
文中介绍了放射性碳同位素方法在土壤碳循环中的应用,分析了在土壤有机质、土壤CO2气体研究中的主要方法和模型,并指出土壤有机质的放射性测定可以研究较长时间尺度的碳循环(十几年、几十年至更长时间尺度),而土壤CO2气体的放射性测定可以研究短期(季节变化和年变化)内碳的动态。放射性碳同位素用于土壤中细根周转时间的计算、土地利用变化等方面的研究成果及方法也在文中分别作了介绍和分析。最后提出了国内研究应加强的领域和未来利用放射性碳同位素方法研究土壤碳循环的重点研究方向和发展趋势。
关键词：
放射性碳同位素 土壤碳循环
[期刊] 华北农学报
[作者]
曹超群 张国斌 胡琳莉 强浩然 马国礼 杜淼鑫 李雨桐
#N/A
[期刊] 林业科学
[作者]
何春霞 孟平 张劲松 高峻 孙守家
在冬小麦返青期、拔节期、扬花-灌浆期和成熟期4个生育期采用稳定碳同位素技术研究华北石质山区4年生株行距3m×4m的核桃-小麦和石榴-小麦复合系统以及单作小麦的水分利用。研究得出核桃间作小麦(WIW)、石榴间作小麦(MIW)和单作小麦(MW)的δ13C和WUE分别为-27.151‰,-26.788‰,-27.338‰和12.780,13.285,12.622mmolC·mol-1H2O。在整个小麦生育期,δ13C和WUE都以石榴间作小麦的最大。WIW和MIW的WUE在拔节期分别比MW显著提高13.84%和10.86%。产量和总生物量都是MW显著高于WIW和MIW。WIW和MIW的总耗水量为185...
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