中国西北地区现代小麦、赖草的稳定碳氮同位素组成及其与气候的关系

来源 :兰州大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:dongjun1964
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采集中国西北地区现代小麦(Triticum aestivumLinn)、赖草(Leymus secalinus (Georgi) Tzvel)样品,对小麦种子和赖草叶片的稳定碳氮同位素组成进行测试,测试结果为:1)研究区62个小麦样本整体δ13C值分布范围为-23.14%o--27.84%o,均值为-25.82‰,偏正于全球C3植物的δ13C平均值,也较中国北方C3草本植物δ13C均值和中国西北干旱区C3植物的δ13C均值偏正。研究区29个赖草样本的δ13C值在-29.61%o--24.93%o范围内,均值为-26.99‰,与全球C3植物的δ13C值接近,但偏负于中国北方草本植物的δ13C值,同时偏负于西北干旱区C3植物的δ13C值。2)研究区61个小麦样本的δ15N值分布范围为-3.65‰-9.87‰,均值为2.19‰。研究区赖草的δ15N值分布范围为-1.49‰~8.11‰,均值为3.19‰。分析小麦种子和赖草叶片的稳定碳氮同位素组成与气候因子,主要是温度和降水的相互关系,发现它们的碳、氮同位素分馏对温度和降水的响应具有不同的趋势:1)研究区黄河以东区域,作物较少灌溉,小麦生长的水分主要来源于当地降水,小麦δ13C值与年降水量表现出明显的负相关性,小麦δ13C值可以作为当地降水量的一个指示。而黄河以西的干旱半干旱气候区,农作物生长的水分来源受到灌溉水的补充,小麦的δ13C值与年降水量未表现出明显的相关性,灌溉区小麦δ13C值不能反映当地年降水量。2)研究区赖草δ13C值与年降水量表现出随降水量的增加而偏正的趋势,反应出赖草受水分胁迫较小。3)研究区小麦和赖草的δ13C值与温度在二次曲线上存在明显的相关性,小麦的δ13C值随温度增加而趋于偏负,在黄河以东地区尤为明显,但在研究区内未出现明显的转折;赖草的δ13C值与温度拟合在出现极端负值时发生转折,这时的温度在9.5℃左右,当年均温度低于9.5℃,其δ13C值随温度的增加而逐渐偏负,当年均温度大于9.5℃时,则随温度的继续增加而趋于偏正。4)研究区小麦和赖草均表现出生长于干旱半干旱区样本的δ’5N值偏正于半湿润气候区生长的样本,反应出植物的δ15N值与降水量存在负相关性。但是研究区内小麦和赖草样本的δ15N值与年均降水量并不存在明显的线性关系。同时研究区样本的δ15N值与温度拟合同样未能发现较好的相关趋势。
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