喀斯特峡谷石漠化区6种常见植物叶片解剖结构与δ13C值的相关性

测定6种喀斯特峡谷石漠化区常见植物的δ13C值并对相关植物叶片的解剖结构进行分析。结果表明:植物叶片解剖结构的各个特征在种间变化不同步,同化组织越厚,气孔密度越高,下角质层越厚,δ13C值越正。不同植物种对植物δ13C值影响的结构主导因子不同:构树为下角质层厚度,清香木为栅栏与海绵组织厚度比,石岩枫和野桐为栅栏组织厚度,八角枫和红背山麻杆没表现出主导因子。石漠化发生后,叶片结构表现出抗旱性增强、光合速率增加的趋势,同时叶片也表现出随石漠化强度增大δ13C增大的趋势,显示植物的WUE增加。

基于δ13C值的北京山区典型树种水分利用效率研究

北京山区长年干旱缺水,研究北京山区典型树种长期水分利用效率的特征对于筛选抗旱造林树种具有重要意义.为了探讨北京山区典型树种(侧柏、油松、刺槐、栓皮栎)长期水分利用效率特征,本文基于稳定碳同位素技术测算出4个树种的水分利用效率,并对结果进行了分析与研究.结果表明,叶片δ13C值和水分利用效率同向变化,4个树种的水分利用效率从大到小排列顺序为栓皮栎>侧柏>刺槐>油松,说明4个树种中栓皮栎的抗旱性最强而油松最弱;阳生叶的水分利用效率高于阴生叶;植物叶片日内水分利用效率上午略大于下午,但区别不明显;另外,侧柏冠层不同高度叶片水分利用效率表现为上层>中层>下层.

喀斯特区不同岩性发育的土壤上植物-枯落物-土壤系统δ13C值变化特征

为了解喀斯特区不同岩性发育的土壤上林分碳元素循环特征,采用稳定碳同位素技术,研究贵州省喀斯特区白云岩、白云质砂岩、石灰岩3种岩性发育的土壤上猴樟(Cinnamomum bodinieri)、柏木(Cupressus funebris)、马桑(Coriaria nepalensis)、光皮桦(Betula luminifera)、桤木(Alnus cremastogyne)和圆果化香(Platycarya longipes)6种树种为优势种构建的林分的优势种植物-枯落物-土壤系统δ13C值的变化和土壤有机质更新。结果表明:(1)部分树种在不同岩性上的δ13C存在差异,石灰岩上柏木δ13C值与其他岩性呈极显著性差异(P<0.001),桤木在石灰岩与白云岩上呈显著性差异(P=0.024);不同树种表现为猴樟、柏木、马桑3个树种相互间或与其他树种多表现出显著性或极显著差异(P<0.05或P=0.001);树种各器官δ13C值呈叶片<枝杆<根的分配格局。(2)3种岩性上,各树种林分变化规律基本一致,均为植物叶片(新鲜枯落物)<枯落物分解层<枝杆<根<上层土壤<下层土壤。土壤层与植物体、枯落物之间的δ13C值存在极显著差异(P<0.001),土壤层与枯落物层比较,增幅较大的是白云质砂岩上的猴樟林和柏木林,分别为11.68‰,11.10‰,增幅较小的是白云岩上的马桑林和石灰岩上的桤木林,分别为1.07‰,2.73‰。(3)土壤有机质更新率最大为白云岩上马桑林43.84%,其次为石灰岩上桤木林34.17%,最低为石灰岩上的圆果化香林1.15%。白云岩上植物群落的有机碳周转率回归方程斜率K值为3.15,石灰岩上为0.85。白云质砂岩上林分的有机碳含量与δ13C值无相关性。研究结果对揭示喀斯特地区C元素循环及迁移特征和养分迁移特征具有重要意义。

贵州山区石灰土与黄壤土壤有机质δ13C值剖面分布差异研究

以贵州两种主要土壤类型石灰土和黄壤为例,分析了森林植被下植物优势种、枯枝落叶、土壤有机质的稳定碳同位素组成、土壤有机碳含量、pH值和粘粒含量.结果显示,两种土壤类型有机质含量和δ13C值的剖面分布具有显著差异:石灰土剖面土壤有机碳含量均大于10 g/kg,最大值为表层土(71 g/kg);黄壤剖面中有机碳含量为2.9～44.3 g/kg.剖面自上而下,石灰土剖面有机质δ13C值为-24.1‰～-23.0‰,黄壤剖面有机质δ13C值为-24.8‰～-21.9‰.土壤类型、土壤pH值、粘粒含量对贵州山区土壤有机质含量和δ13C值剖面分布有重要影响.

液相色谱-同位素质谱法测定蜂蜜中糖组分δ13C值

建立了液相色谱分离、在线同时测定蜂蜜中果糖、葡萄糖、二糖、三糖δ13C的方法。通过优化,确定最佳的样品预处理与仪器测定条件,对质控蜂蜜样品在三个月内测定65次的实验数据统计分析,果糖、葡萄糖、二糖、三糖的δ13C值标准偏差为0.1～0.5‰,完全满足蜂蜜中各糖组分δ13C值的检测要求。对我国26个省及地区、20个不同蜜种385个纯正蜂蜜样品测定蜂蜜、蛋白质、果糖、葡萄糖、二糖、三糖的δ13C值,得到纯正蜂蜜各组分Δδ13C分布区间:果糖和葡萄糖δ13C的差值(Δδ13Cfru-glu)=±1.0‰、蛋白质和蜂蜜δ13C的差值(Δδ13Cp-h)≥-1.0‰、各组分δ13C的最大差值(Δδ13Cmax.)=±2.1‰。该方法样品预处理简单、结果准确、重现性好,适合高通量蜂蜜样品糖组分δ13C值的快速测定,为提高我国蜂产品质量,鉴别蜂蜜掺假提供技术手段。

施氏鲟不同组织中δ13C和δ15N值的变化规律

2015年春季向当地渔民收购黑龙江中游抚远江段体质量范围为(40.9~3500.8)g的施氏鲟Acipenser schrenckii样本17尾,测定背部肌肉、骨板、鳃和肝等组织的δ13C和δ15N,利用单因素方差分析对比4种组织的δ13C和δ15N平均值和δ13C以及δ15N的两两之间的关系。结果表明:(1)施氏鲟四种组织的δ13C以及δ15N平均值均存在显著性差异(P<0.01);(2)施氏鲟4种组织两两之间的δ13C具有显著的线性关系,背部肌肉、骨板和鳃等3种组织两两之间的δ15N具有显著的线性关系。本文首次研究了δ13C和δ15N在施氏鲟不同组织中的变化规律,可为利用碳氮稳定同位素技术研究施氏鲟食物来源及营养级位置的取样提供参考。

西藏急尖长苞冷杉与川滇高山栎叶片δ13C沿海拔梯度的变化

以青藏高原东南部亚高山暗针叶林的主要组成树种急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)和川滇高山栎(Quercus aquifolioides)为研究对象,分别在其自然分布海拔范围内采集叶片样品,测定其δ13C与单位面积的叶片重量(LMA),研究了急尖长苞冷杉和川滇高山栎叶片δ13C与单位面积的叶片重量(LMA)沿海拔梯度的变化趋势以及二者之间的差异.结果表明:急尖长苞冷杉叶片δ13C值的变化范围在-28.88‰^-27.06‰之间,平均值是-28.11‰;而川滇高山栎叶片δ13C值的变化范围在-29.11‰^-25.57‰之间,平均值是-27.63‰;与全球高海拔和青藏高原植物叶片的δ13C值相比,前者变化范围小且偏低,而后者变化范围及平均值相对比较接近.随着海拔的升高,急尖长苞冷杉叶片δ13C和LMA并不是线性增加,而是呈不规则的变化,而川滇高山栎叶片δ13C和LMA则显著线性增加,且δ13C和LMA之间呈显著线性正相关.这说明,在青藏高原东南部随着海拔梯度的变化,虽然常绿针叶林和落叶阔叶林叶片δ13C和LMA响应趋势不同,但是δ13C和LMA之间的正相关关系却不受树种种类影响而具有普遍性;这种差异可能是由群落内物种种内和种间竞争能力大小的差异,以及非生物环境因子如温度、降水等共同作用而造成的结果.

基于树轮δ13C值的北京山区油松水分利用效率

水分利用效率是深入研究森林生态系统水碳循环耦合关系的重要节点之一。北京山区生态系统是北京市的天然生态屏障,研究该地区植被水分利用效率动态及其对气候变化的响应,对于评估区域碳水耦合关系及研究植物对全球气候变化的响应具有重要意义。利用北京市密云县东部山区红门川流域的油松树轮δ^(13)C序列,分析了长期水分利用效率WUE的年际变化。结合密云站及上甸子站的气象数据资料分析结果表明:(1)自1952年至2014年,北京山区红门川流域油松树轮δ^(13)C值序列呈现上升趋势,变动区间为-23.41‰—-27.63‰,平均为-25.56‰;油松WUE的年际值呈现波动下降趋势,变动区间为5.77—16.53,平均值为9.6,平均每年下降0.175,20世纪80年代左右下降趋势最为显著,且之后维持在相对较低的水平,最低值(5.76)出现在1994年,最高值(16.53)出现在1976年,1964年至1980年期间WUE为研究时段内最高,平均值为13.0。由此可见,在过去几十年中,红门川流域油松林的水分利用效率持续降低,固碳能力下降。(2)油松WUE对气温变化响应较好,总体呈现显著负相关,其中与年均气温相关性指数为r^2=0.8248,P<0.01,与生长季平均气温相关性指数r^2=0.6952。平均气温每升高0.1℃,油松WUE下降0.205。且平均气温较高的年份油松WUE下降率比低温年份的WUE升高率大,由此推断,气温上升对油松林生态系统水碳循环及耦合关系影响更为显著。(3)油松WUE随着降水量增加而提高,与降水存在一定的正相关关系,但并不显著;在降水量突然减少之后,油松的WUE值会随之上升,持续一段时期后有回落现象,说明WUE值具有一定保守性。(4)WUE对温度变化的响应较降水变化的响应更加敏感。温度的升高及降水的减少导致植物叶片气孔导度降低,进而影响了植物的固碳速率。

重庆金佛洞石笋δ13C记录的Heinrich6期间气候环境变化

在末次冰期发生的6次海因里希事件(Heinrich事件,简称H事件)中,H6事件发生年代最早,对其研究较少,利用高分辨率石笋记录研究H6事件期间的气候环境变化,有助于理解高低纬度气候变化对H事件的响应过程。本文基于重庆市金佛洞石笋JF2017铀系测年数据和碳同位素数据,重建H6事件期间中国西南地区季风气候环境的演化过程。结果显示:石笋JF2017的δ13C值在61811±204 a B.P.~59716±159 a B.P.时段显著偏重,持续大约2095 a,暗示该时段季风减弱和生态植被退化,对应北大西洋H6事件。H6事件期间,石笋JF2017的δ13C记录在61811~60848 a B.P.期间开始先逐渐偏重至最大值,随后发生短时间尺度的波动变化;最后在60848~59716 a B.P.期间缓慢偏轻至H6事件结束,整体呈现先逐渐偏重后又缓慢偏轻的趋势,内部存在百年际尺度的气候震荡,表明H6事件期间当地气候不稳定。石笋JF2017记录的百年际尺度的季风气候变化可能与热带辐合带和北大西洋经向翻转环流密切相关。

通过气相色谱-燃烧-同位素质谱技术测定乙酸的δ13C用于酿造食醋产地溯源的初步研究

本实验通过有机溶剂稀释与气相色谱一燃烧一同位素质谱（GC-C-IRMS）联用方法来测定不同产地来源的食醋中的δ13C值范围。研究发现GC-C-IRMS技术对于醋酸的产地或者原材料的溯源有一定参考价值。

西北太平洋上层水δ13C对末次冰消期南大洋深层水对流的响应

晚更新世以来,源自南大洋深层水对流的冰消期δ13C低值事件广泛记录于低纬热带和南半球大洋沉积物中.然而,末次冰消期δ13C宽幅低值事件也出现在远至北半球中纬度的西北太平洋边缘海区.在西北太平洋的古海洋记录中,受来自北半球高纬度地区影响的记录很多,而来自南半球高纬度地区的却很少.黑潮源区连接着西北太平洋与热带-南太平洋,该区MD06-3054孔高分辨率的浮游有孔虫记录有助于探明南半球对西北太平洋地区的影响.对该孔上部1030cm岩芯中浮游有孔虫进行了AMS14C年代和氧碳同位素的测试,结果发现浮游有孔虫表层种Globigerinoides ruber和次表层种Pulleniatinaobliquiloculata两种的δ13C记录在约20.0～6.0ka BP都出现明显的负偏移,但26.5ka BP以来表层种与次表层种δ13C记录变化的整体趋势相反.而且,表层种记录与大气CO2记录之间有着紧密的联系,其变化在时间上也明显超前于次表层种.黑潮源区的水文状况分析显示,该区末次冰消期δ13C宽幅低值事件是对南极周围南极深层水对流的响应.而表层和次表层种记录之间的差异可能是由于δ13C低值信号传播路径的不同.末次冰消期黑潮源区次表层水体接收到的δ13C低值信号主要来自南极中层水的传播,而表层水体则可能更多地受到大气CO2的影响.黑潮源区的记录不仅证实了冲绳海槽表层水末次冰消期δ13C宽幅低值事件主要是受西太平洋表层水体直接影响的推论,同时还说明来自南极高纬度地区的信号也可以传送到北半球中纬度地区.

液相色谱-同位素比质谱法同时测定葡萄酒中甘油和乙醇的δ^(13)C值

采用液相色谱-同位素比质谱(LC-IRMS)技术建立了同时测定葡萄酒中甘油和乙醇δ13C值的分析方法。优化了葡萄酒中影响甘油和乙醇色谱分离的条件。方法的精密度和准确度分别为0.15‰~0.26‰和0.11‰~0.28‰。对40个葡萄酒样品进行了测定,甘油和乙醇的δ13 C值分别为-26.87‰^-32.96‰、-24.06‰^-28.29‰,两者具有较强的相关性(R=0.82)。该方法不需要复杂的样品预处理,在相同条件下同时测定甘油和乙醇的δ13C值,较传统方法简单、快速。

δ^(13)C法研究砂姜黑土添加秸秆后团聚体有机碳变化规律

为研究水稻秸秆添加对砂姜黑土水稳性团聚体分布及稳定性的影响,探索水稻秸秆腐解过程中外源新碳及原有机碳在不同粒级团聚体中的分配规律,该文通过室内模拟试验,运用δ^(13)C示踪方法,将稳定同位素碳(δ^(13)C)标记的水稻秸秆添加入砂姜黑土,利用湿筛法得到不同培养时期不同粒级的土壤水稳性团聚体,测定不同时期各粒级土壤外源新碳及原有机碳含量。结果表明:未添加水稻秸秆的砂姜黑土(对照组),水稳性微团聚体(<250μm)占主体,团聚体有机碳含量低。与对照相比,添加水稻秸秆(试验组)显著促进了>2000、2000~250μm粒级水稳性大团聚体的团聚(P<0.05);培养到120 d时,>2000、2000~250μm水稳性团聚体比对照组分别增加了265.5%、16.0%,促使水稳性大团聚体(>250μm)占主体,显著提高了砂姜黑土水稳性团聚体的平均重量直径(mean weight diameter,MWD)、几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)、水稳性大团聚体含量(R0.25),降低了分形维数(D)值(P<0.05),土壤结构稳定性明显得到改善。试验组各粒级团聚体有机碳含量显著增加,培养到15 d时,>2000、2000~250、>250~53、<53μm粒级团聚体有机碳分别比对照组增加了21.4%、25.4%、34.7%、50.0%,其中微团聚体有机碳增加幅度大于大团聚体的增加幅度。MWD、GMD、R0.25与2000~250、>250~53μm粒级团聚体有机碳呈极显著正相关关系(P<0.01),与>2000μm粒级团聚体有机碳呈显著正相关关系(P<0.05)、与<53μm粒级团聚体有机碳关系不显著。不同粒级团聚体的δ^(13)C值明显增加,动态变化较大,表明外源新碳周转速率较快。外源新碳主要分配在>250~53、<53μm粒级微团聚体中,分配比例分别为38%、28%,外源新碳的分解速率明显快于原有机碳。研究得出添加水稻秸秆有利于增加砂姜黑土的团聚体稳定性,提高土壤及不同粒级团聚体的有机碳含量,提升土壤碳水平,改善了土壤结构,这为淮北地区土壤质量提升及有机碳循环提供了理论依据。

祁连山青海云杉树轮δ^(13)C的时空变化及其气候意义

通过分析祁连山自东向西5个样点青海云杉年分辨率的树轮碳同位素比率(δ13 C),评价在大气CO2浓度日益增加的背景下青海云杉长期水分利用效率的变化及其对气候变化的响应.最长树轮δ13 C年表为189a,最短112a(1891-2003年).选择了5个样点的公共区间进行分析(1891-2003年).结果表明:祁连山青海云杉δ13 C序列之间显著相关,但是远离山脉主体的两条δ13 C序列与其余序列相关关系较弱.随着大气CO2浓度的持续增加,所有样点青海云杉水分利用效率均表现出显著的提高,但在祁连山腹地的青海云杉水分利用效率提高的幅度低于其它样点.以树轮碳同位素分馏(Δ13 C)和干旱指数之间的相关关系为基础,重建了研究区域1891-2003年期间的干旱历史.其中,20世纪20年代末30年代初和最近10a的两次最严重的干旱分别是由降水减少和气候变暖引起的.

元素分析-同位素比质谱法测定葡萄酒中乙醇δ ^(13)C值

比较了旋转蒸发仪、全玻璃蒸馏装置和全自动蒸馏控制系统3种蒸馏方法,对葡萄酒乙醇δ13C值的影响,确定了元素分析-同位素比质谱仪(Elementary analysis-isotope ratio mass spectrometer)最佳测定条件,建立了元素分析-同位素比质谱法测定乙醇δ13C值方法。在重复性和再现性条件下,对乙醇标准及葡萄酒乙醇δ13C值进行测定,标准偏差低于0.25‰。检测食品同位素分析技术-能力测试计划(FIT-PTS)两个葡萄酒样品乙醇δ13C值,与给定值相差0.2‰。采用液相色谱-同位素比质谱法(Liquid chromatography-isotope ratio mass spectrometry)与本方法分别对16个国家和地区40个葡萄酒样品的乙醇δ13C值测定,其结果为!23.90‰~28.29‰,且两种检测方法的检测结果差值︳Δδ(EA-LC)max︳<0.3‰,具有较强的相关性(R2=0.9749)。本方法无同位素分馏,适用于葡萄酒中乙醇δ13C值测定。

青藏高原20种灌木幼苗生物量分配、水分利用效率及叶片δ^(13)C比较

以青藏高原地区各地分布的柠条(Caragana korshinskii)等20种灌木树种为试验材料在苗圃培育,通过测定其生物量、根冠比、叶片瞬时净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率及碳同位素组成δ13C,对比灌木树种间生物量分配和水分利用效率的差异,并综合评价灌木树种抗旱性。结果表明,灌木树种间各指标均有显著性差异(p<0.05),取值范围分别为根冠比0.11~0.80、叶片蒸腾速率3.24~6.61 mmol·m-2·s-1、水分利用效率1.85~4.43μmol·mmol-1和δ13 C-26.09‰^-30.22‰。植物的抗旱适应机制主要包括叶片旱生形态型、节水型、高根冠比型和高水分利用效率型,不同属植物和同属不同种植物之间抗旱性均有明显差异,其中沙棘属植物总体抗旱性较差。此外,灌木抗旱性与原产地有一定的联系,其中青海地区灌木总体抗旱性优于西藏和甘肃地区。综合分析抗旱性生理指标发现,金露梅、蔷薇、尼泊尔锦鸡儿、三颗针和胡颓子抗旱性能较好,总体上属于低耗水、高生产效率、抗旱性强树种,在干旱地区造林时可以优先考虑。

巴郎山刺叶高山栎叶片δ^(13)C对海拔高度的响应

在卧龙自然保护区,按海拔梯度选择了3个刺叶高山栎分布地点(2600、3050、3500m),对各研究地点刺叶高山栎进行了叶片δ13C、光合、CO2扩散导度、养分以及形态等参数的测量,以期揭示刺叶高山栎叶片δ13C随着海拔的变化规律及原因。结果表明:首先,随着海拔的升高,目标树种叶片δ13C随之增加,且海拔每升高1000m,δ13C增加2.0‰;其次,随着海拔升高,大气压强降低,因而导致的叶片扩散导度(包括气孔导度(gs)和叶肉细胞导度(gm))的降低是叶片δ13C随着海拔升高而升高的主要原因;同时,随着海拔升高而增加的比叶重(LMA)也在一定程度上促进了这种响应趋势;最后,叶片N含量随着海拔升高而更多被分配给非光合系统的趋势导致了羧化效率及光合速率的降低,进而抑制了刺叶高山栎叶片δ13C随着海拔升高而升高的趋势;此外,与单位面积氮含量(Narea)和单位重量氮含量(Nm ass)相比,光合氮利用效率(PNUE)可以更准确地反映植物叶片的氮含量与其吸收和固定大气CO2能力之间的关系,并对δ13C也有一定的指示作用。

垄作免耕对稻田土壤有机碳活性组分和δ^(13)C的影响

【目的】阐明垄作免耕对稻田土壤有机碳活性组分和δ13C的影响,为揭示垄作免耕下稻田土壤累积、转化的特殊性提供科学参考。【方法】依托稻田免耕长期定位试验,对比分析常规平作(中稻)、垄作免耕(中稻)、水旱轮作(中稻-油菜,稻油)和垄作免耕轮作(中稻-油菜,稻油)等4种耕作处理对不同深度(0—10 cm、10—20 cm、20—40 cm和40—60 cm)土层中总有机碳、颗粒有机碳、易氧化有机碳和δ13C等指标的影响。【结果】垄作免耕轮作(稻油)中,20—40 cm土层的总有机碳含量显著高于其它处理,各深度土层中颗粒有机碳含量和分配比例均高于其它耕作处理,10—20 cm和20—40 cm土层的易氧化有机碳含量显著高于其它耕作处理(P<0.05)。水旱轮作(稻油)中,各土层的总有机碳含量、颗粒有机碳含量和易氧化有机碳含量均低于其它耕作处理。不同处理中,土壤碳库管理指数的最高值和最低值分别出现在垄作免耕轮作(稻油)的20—40 cm土层和水旱轮作(稻油)的40—60 cm土层,垄作免耕轮作(稻油)的10—20 cm和20—40 cm土层碳库管理指数显著高于其它处理(P<0.05)。相比其它处理,垄作免耕轮作(稻油)的土壤有机碳δ13C值在0—40 cm深度范围的各土层中差异不大,到40—60 cm土层才出现显著升高。【结论】相比其它耕作处理,长期(20年)垄作免耕轮作(稻油)稻田20—40 cm土层中增碳优势突出,该耕作处理有利于稻田中土壤颗粒有机碳的形成和累积,对20—40 cm土层中活性碳库的稳定和保护作用明显优于其它耕作处理;有大量活性高、降解程度低的有机碳在垄作免耕轮作(稻油)的20—40 cm土层中累积。

美洲黑杨及其杂种F1不同生长势无性系叶片δ^13C和氮素利用效率

以美洲黑杨不同生长势的杂种F1及其亲本为研究对象,通过测定不同冠层叶片的稳定碳同位素组成和碳、氮含量,分析不同生长势美洲黑杨叶片水分利用效率和氮素利用效率之间的差异及其相互关系。结果表明:不同生长势杂种F1的δ13C值及碳、氮含量均差异显著,超亲杂种F1在每个冠层的叶片δ13C值和碳、氮含量均显著大于低亲杂种F1;美洲黑杨叶片δ13C值与氮含量呈极显著正相关(R2=0.941);叶片δ13C和碳、氮含量存在空间分布差异,树冠上层显著大于中层,下层最小;超亲杂种F1的水分利用效率(WUE)高于低亲杂种F1,但低亲杂种F1的氮素利用效率(NUE)极显著大于超亲杂种F1,WUE和NUE之间呈现显著负相关(R2=-0.652),说明美洲黑杨叶片的水分利用效率和氮素利用效率存在一定的制约关系。

最近千年来山东半岛西部气候环境变化的石笋δ^(18)O、δ^(13)C记录(Ⅰ)

Ky1石笋采自山东半岛西部的开元洞,沿生长轴方向长度75mm。在高精度U-230 Th测年基础上,通过年纹层连续计数和平均沉积速率内插/外推相结合的定年方法,确定Ky1石笋生长于892—1894AD的1 000年间。在沿石笋生长轴采集的583个样品中,选择303个进行了δ18 O、δ13 C测试,平均分辨率约为3年。结果显示,最近1000年来Ky1石笋的δ18 O比值变化呈现明显阶段性,显示与小冰期(LIA)和中世纪暖期(MWP)对应的数百年尺度波动。根据δ18 O记录,山东半岛在1482AD前后发生与MWP/LIA转换对应的气候突变,1 482AD前相当于夏季风强烈、降水较多的中世纪暖期,1482AD后则为夏季风微弱、降水较少的小冰期,以1609AD夏季风最弱。Ky1石笋的δ13 C比值变化,也由与MWP、LIA相当的两个阶段构成,其间也存在突变关系。比较而言,δ13 C变化要比δ18 O显著平缓,而且LIA后期以来二者变化明显不同步。最近1 000年来,与MWP/LIA对应的气候突变相当于明朝中期;就各个朝代内部的气候变化趋势而言,不同朝代之间不尽相同;不同朝代之间的更替期均大致与MWP、LIA内部的次级气候突变时期对应。因此,中世纪暖期和小冰期内部的次级气候波动对中国社会发展的影响,可能比千年尺度上最剧烈的MWP/LIA突变本身更显著。另一方面,洞穴所在山地的土地利用程度不断提高,其与气候变化共同影响着洞穴所在山地的植被的C3/C4植物构成及土壤性质,从而影响到石笋δ13 C比值。从892—1318AD,土地利用对山地植被构成、土壤特征的影响程度尚不及气候变化;1318—1479AD,已达到或超过小幅度的气候变化;1483—1779AD,达到或超过大幅度的气候变化;1779—1894AD,土地利用程度趋于稳定,气候变化对环境的影响程度则又相对凸显。