基于^(13)C示踪的2个杉木家系幼苗光合碳分配动态

【目的】探究2个杉木家系幼苗在不同CO_(2)浓度下对外源碳的固定及其光合碳在不同器官中的运输与分配规律,为揭示杉木固碳及光合碳分配策略对CO_(2)浓度升高的响应机制提供理论依据。【方法】以南方林区广泛种植的洋口No.020和No.061杉木幼苗为对象,设置对照CO_(2)浓度(400±50)μmol·mol^(-1)(C400)及CO_(2)浓度分别升高到(800±50)μmol·mol^(-1)(C800)和(1000±50)μmol·mol^(-1)(C1000)这3个CO_(2)浓度梯度,利用^(13)C标记法对不同浓度CO_(2)进行标记,量化示踪标记后不同阶段各杉木家系幼苗固定的光合碳在各组织器官的流向和分配,分析幼苗净光合速率、各器官生物量分配比例及生长差异,阐明不同CO_(2)浓度条件下各杉木家系幼苗的固碳能力及光合碳的体内分配规律差异。【结果】在不同CO_(2)浓度处理下,各杉木家系幼苗的各组织器官的^(13)C分配和生物量分配比例均大致呈现叶>茎>根的规律。随着CO_(2)浓度增加,各杉木家系幼苗的净光合速率与各器官δ^(13)C值总体上随之增加;No.020加快对根的^(13)C运输,表现为处理1天后,C800与C1000处理下根的^(13)C分配比例分别较C400处理增加50.40%和109.63%。CO_(2)处理浓度亦影响各杉木家系幼苗的光合碳分配策略,进而改变生物量分配。30天后,相较C400处理:C800与C1000处理下的No.020地上部^(13)C分配比例分别增加了6.23%和6.03%,No.020茎的^(13)C分配比例分别增加了39.50%和50.31%(P<0.05),No.061根系^(13)C分配比例分别增加了22.40%和70.26%(P<0.05),No.061茎的^(13)C分配比例分别减少了2.45%和15.10%(P<0.05);C1000处理下No.061茎的生物量分配比例减少12.44%,根的生物量分配比例增加5.22%。【结论】正常大气CO_(2)浓度下,No.020杉木幼苗具有更强的代谢转运能力。CO_(2)浓度升高促进2个杉木家系幼苗提高净光合速率,增加光合碳合成,促进No.020杉木幼苗加快对光合碳的向下运输,并影响2个基因型杉木的光合碳分配策略,其中,No.020倾向于向地上部尤其是茎中储存光合碳,而No.061倾向牺牲茎的光合碳分配以增加根系光合碳供给。

中国西南典型白云岩地区不同土地利用的土壤CO_(2)及δ^(13)C_(CO_(2))的变化特征

为探究典型白云岩地区不同土地利用的土壤CO_(2)及δ^(13)C_(CO_(2))的时空差异和影响因素,厘清白云岩地区土壤碳循环的机理,文章选取中国西南典型白云岩地区--双河洞国家地质公园为研究对象,对园内不同土地利用类型的土壤CO_(2)及其δ^(13)C_(CO_(2))进行为期一年的监测,并运用数理统计方法进行系统分析。结果表明:(1)不同土地利用类型土壤CO_(2)浓度表现为:耕地>灌草地>撂荒地>灌丛地>有林地>退耕还林地,土壤温度和含水量、上覆植被、有机碳和人类活动等是影响其变化的重要因素;(2)不同土地利用类型土壤δ^(13)C_(CO_(2))表现为:灌丛地>退耕还林地>耕地>灌草地>撂荒地>有林地。土壤12C和13C的扩散率、有机碳的分解转换及同位素分馏作用、植物光合作用和碳酸盐岩溶蚀等存在差异导致土壤δ^(13)C_(CO_(2))变化;(3)时间变化上,不同土地利用类型土壤CO_(2)浓度均呈现出雨季高旱季低的变化特征,土壤δ^(13)C_(CO_(2))则呈现相反的季节变化特征。土壤有机物氧化分解、微生物的代谢活动、植物根系呼吸作用及碳酸盐岩溶蚀作用是研究区土壤CO_(2)的主要来源。

小鼠^(13)N-NH_(3)·H_(2)O心肌灌注Micro-PET显像中尾静脉注射技术的优化与评估

目的通过自制小鼠尾静脉留置针,为小鼠^(13)N-NH_(3)·H_(2)O心肌灌注显像提供实用、快捷、成功率高的实验工具,并总结归纳出一套流畅、高效的实验流程。方法实验组和对照组分别使用本实验室自制的鼠尾静脉留置针及人外周浅静脉一次性使用静脉留置针(洁瑞26G)为小鼠行尾静脉留置针穿刺,经留置针推注^(13)N-NH_(3)·H_(2)O,配合Micro-PET动态采集,记录图像采集的成功率及图像质量并评价两组注射的优缺点。结果两组实验在穿刺成功率、穿刺时间、药物残留量、图像质量及小鼠尾部放射性药物残留量5方面差异均具有统计学意义(P<0.05)。综合比较,自制留置针制作及操作简便、穿刺成功率高、对鼠尾静脉损伤小,且在图像采集成功率及质量方面均占优势。结论自制鼠尾静脉留置针联合优化的实验流程,能显著提高鼠尾静脉穿刺成功率和图像质量,很好地应用于小鼠^(13)N-NH_(3)·H_(2)O心肌灌注Micro-PET显像中。

天目山柳杉树轮δ^(13)C序列所反映的植物水分利用率对大气CO_2浓度变化的生理响应

工业化以来,由于大量化石燃料CO2排入大气,引起大气CO2浓度的持续升高。研究表明,植物的光合作用、水分利用率及作物生物量等均对周围大气CO2浓度的增加产生明显的正响应,而植物叶片的气孔导度及蒸腾速率对CO2浓度增加产生负响应。对采自浙江西天目山地区的三株柳杉树盘交叉定年后,测定了三株树轮的δ13C年序列,并利用3株柳杉树轮1δ3C序列探讨了天目山地区树木生长对大气CO2浓度增加的生理响应——水分利用率的变化状况。结果是,三株树轮δ13C序列反映的水分利用率均是增加的,且增长趋势基本一致。研究结果反映了工业革命前后,树木生长对大气CO2浓度增加所产生的明显正响应。

用树轮δ^(13)C重建1685年以来的大气CO_2浓度变化趋势

对采自浙江西天目山地区的3株柳杉树盘,交叉定年后,测定了3株树轮δ13C的年序列,分析了3株树轮δ13C序列中所含的共同环境变化信息。用二项式拟合法去除气候因素引起的3个δ13C序列的高频变化,得到3个低频变化序列。分析了theLowDome冰芯记录的大气CO2浓度与树轮δ13C序列低频变化趋势的关系,建立了相应的转移函数,重建了天目山地区1685年以来大气CO2浓度变化。结果表明:用3株树轮δ13C序列重建的结果有较好的一致性,并与南极冰芯的记录及前人研究结果有很好的吻合。这一结果表明用同一地区不同树木个体的树轮δ13C序列的低频变化序列可以重建出基本一致的大气CO2浓度变化历史。

用H_2/^(13)CO_2呼吸试验检测乳糖不耐受者呼气成分的研究

为了找出能反映乳糖在肠道内分解吸收程度的良好指标 ,本研究根据乳糖负荷试验结果对筛选出的成人乳糖吸收不良者、轻度及重度乳糖不耐受者 ,研究乳糖不耐受症状与呼气成分之间的关系。在给予1 3C 乳糖 2 5g之后 ,收集 6小时的呼气样本 ,分别采用气相色谱法和气相同位素质谱法测定各时间点呼气中的H2 浓度和1 3CO2 含量并计算其累积呼出量 ;通过问卷调查摄入乳糖后 12小时内出现的不适症状及其严重程度。结果显示 :乳糖不耐受组呼气H2 浓度升高达到峰值时间较吸收不良组快 ,且峰值显著高于吸收不良组 (P <0 .0 1) ;6小时累积H2 呼出量显著高于吸收不良组 (P <0 .0 1) ;口 结肠转运时间 (OCTT)与不耐受症状评分呈负相关 (r=- 0 .70 5 ,P <0 .0 1) ;各时间点1 3CO2 的呼出量以及 6小时累积呼出量在乳糖不耐受组和吸收不良组之间无显著性差异。提示呼气中H2 浓度与不耐受症状的严重程度有相关关系 ,可以反映出乳糖在小肠内的吸收程度 ;口 -结肠转运时间与乳糖不耐受症状之间有一定相关关系 ;而呼气1 3CO2

^(13)N-NH_3·H_2O的制备及生物分布研究

利用16O(p ,α) 13 N核反应 ,经戴氏合金 (Devarda’salloy)还原靶水制备出13 N -NH3 ·H2 O的生理盐水注射液。标记产物利用TLC、HPLC进行放射化学分析 ,放化纯度 >95 % ,放射性浓度为(1.11— 2 .2 2 )GBq/mL。小鼠分布实验显示心肌摄取率最高 ,平均 %ID/g为 19.5 4 % ;首次通过时 ,心肌和肺的摄取率最高 ,其 %ID/g各为 2 4 .90± 1.82和 2 2 .79± 1.94 ,约有 92 %的放射性从血液中清除 ;注射后 1min ,各器官中的放射性急剧下降 ,5min时下降到最低值 ,10min时各器官中的放射性又明显升高 ,在 1— 30min内 ,心脏摄取稳定在 11.34%— 2 9.2 4 %。13 N -NH3 ·H2 O有较高的心 /肝和心 /肺比值和较快的血液清除率。结果表明 ,Devarda’salloy还原法是一种简单快速、可获得较高核纯度和放化纯度的13 N -NH3 ·H2 O的制备方法。小鼠分布实验提示在静脉注射13 N-NH3 ·H2 O后 2— 5min内进行PET显像 ,可获得满意的图象。

13^2-氧代焦脱镁叶绿酸-a甲酯的E-环反应及其最大可见光吸收波长的变化

以132-氧代焦脱镁叶绿酸-a甲酯1为起始原料,在碱性条件下重排成红紫素-18甲酯2,继续与盐酸羟胺的酰胺化反应得到红紫素-18内酰胺3;1与邻苯二胺的缩合反应生成苯并咪唑并红紫素-18甲酯4,与重氮甲烷的Tiffeneau-Demjanov重排反应分离出维尔啶(verdins)衍生物5.对132-焦脱镁叶绿酸-a甲酯1的外接E-环反应机理进行讨论,并解释和总结了所得叶绿素类二氢卟吩的最大可见光吸收波长的变化原因及规律.

大鼠肝脏纤维化模型^(13)N-NH_3·H_2O PET/CT与多b值DWI对比研究

目的对大鼠肝脏纤维化模型行13N-NH3·H2O PET/CT和多b值DWI对比研究,探讨不同b值DWI对肝脏纤维化早期诊断及分期的价值。方法 15只大鼠,对照组3只,肝脏纤维化模型12只(S1期、S2期和S3期分别是6只、5只和1只)。15只大鼠均先做13N-NH3·H2O PET/CT扫描,然后进行常规MR和多b值扫描。扫描结束后取出肝脏标本进行常规病理和水通道蛋白1(AQP1)免疫组化分析。获得13N-NH3·H2O PET/CT 20 s、90 s、5 min、10 min和15 min肝脏标准摄取值(SUV),及单指数模型、多指数模型ADC的平均值,然后计算不同时相SUV和ADC值之间的相关系数。结果 13N-NH3·H2O PET/CT 90 s时对照组和S1组、5 min时对照组和S2 + S3组,及多指数模型对照组和S2 + S3组的中b值和高b值ADC值差异有统计学意义,其余各组之间差异均无统计学意义。单指数模型ADC值与13N-NH3·H2O PET/CT肝脏在90 s的SUV相关性最高,多指数模型小b值、中b值和高b值ADC值分别与13N-NH3·H2O PET/CT肝脏在20 s、5 min和15 min的SUV相关性最高。结论 13N-NH3·H2O PET/CT肝脏SUV和ADC值并不能区分对照组和S1组、S1和S2 + S3分期。ADC值与13N-NH3·H2O PET SUV的相关性表明,单指数模型ADC值与水分子扩散密切相关,多指数模型小b值、中b值分别与组织血流灌注、细胞间隙和细胞内水分子扩散高度相关,而高b值与水分子通过细胞膜转运相关。

化石燃料结构变化对大气中δ^(13)CO_2的影响

根据煤炭、石油和天然气等化石燃料的CO2排放量及其碳稳定同位素组成,用按比例叠加的方法逐年计算1860~1996年CO2化石燃料源的d13CO2(PDB),用简单全球碳循环模式研究该变化对大气d13CO2的影响,并将计算结果与CMDL近10年的监测数据进行对比.结果表明,化石燃料源的d13CO2在140年内下降了4.5,在碳循环模式中考虑这种动态变化之后,大气d13CO2的模拟结果与同期实测值的相关程度有较大提高.

^(13)C NMR分析超临界CO_2中合成的PAN的立构规整度

采用13CNMR分析技术,将超临界CO2下AN沉淀聚合的立体特性(以下简称CO2PAN)与AN水相沉淀自由基聚合及AN水相悬浮自由基聚合进行了比较,在五单元组立构序列的水平上讨论了超临界CO2中AN沉淀聚合的统计链增长模型。研究表明CO2PAN的链增长过程符合Bernoulli统计模型,其立构规整性是完全无规的。并认为,与其他两种PAN相比,CO2PAN等规立构规整度偏低的原因是由于所采用的CO2溶剂的非极性效应所致。

黑云杉林大气CO_2稳定同位素组成δ^(13)C,δ^(18)O的分析

研究CO2稳定同位素特征可以揭示光合、呼吸作用等众多信息,从而有助于了解生态系统与环境之间的碳循环过程。利用大气CO2浓度及其稳定同位素的测定资料,分析稳定同位素比1δ3C、1δ8O,发现两者具有相似的时空分布特征。主要表现在1δ3C和1δ8O在冠层内具有明显的垂直变化趋势,冠层上部重同位素含量较高,而底部含量较低。从时间变化看,1δ3C和1δ8O在午后到日落具有较高的水平,而凌晨,1δ3C和1δ8O较低。运用Keeling图法分析1δ3C、1δ8O和CO2浓度的关系,发现1δ3C值主要受光合和呼吸作用影响,与CO2浓度的高低密切相关;而1δ8O的变化比较复杂,因为1δ8O除受光合、呼吸强度影响外,还取决于环境空气湿度。

^(13)CO_2呼气试验测定亮氨酸酮酸的脱羧氧化代谢

目的用13CO2呼气试验的方法,定量测定酮酸配方中亮氨酸酮酸的氧化代谢。方法采用13CO2呼气试验法。结果三种酮酸配方中亮氨酸酮酸的氧化代谢率分别为(54.99±10.93)%,(58.07±12.16)%,(64.54±12.59)%;改变酮酸配方中各组份量和比例可使亮氨酸酮酸的利用率改变。结论13CO2呼气试验可定量测定亮氨酸酮酸氧化代谢率,也是客观评价各种酮酸/氨基酸配方中亮氨酸酮酸的利用率的有效方法之一。

三(2─甲基─2─苯基丙基)锡苯氧乙酸酯化合物的^(13)CNMR研究

测定了１５种三（２─甲基─２─苯基同基）锡苯氧乙酸酯化合物的１３ＣＮＭＲ谱，利用模型化合物对比及化学位移计算比较等方法．对全部谱线进行了归属．讨论了化合物１３ＣＮＭＲ谱与结构的关系．求得对苯环碳的取代基化学位移参数（ＳＣＳ）：Ｃｉｐｓｏ＝３０．０，Ｃｏｒｔｈｏ＝－１３．８，Ｃｍｅｔａ＝０．８，Ｃｐａｒａ＝－７．５．

N-(2-苯基-1,2,3-连三唑-4-甲酰基)-N′-芳基硫脲的^(13)C NMR谱的研究

研究了最近合成的 6种N (2 苯基 1 ,2 ,3 连三唑 4 甲酰基 ) N′ 芳基硫脲新化合物 .通过测定 6种新化合物的1 3CNMR和DEPT谱等 ,对其结构进行了确定 ,并对其全部谱峰做出归属 ;并给出了这类新化合物中苯的两个新取代基 ( R1 和 R2 )的取代参数 ;同时 ,讨论了化学位移与分子结构间的一些关系 .

~1H-^(13)C 2-D NMR光谱技术在麦草木素结构研究中的应用

对麦草二氧六环木素分别进行了~1H-NMR、^(13)C-NMR和2D-HMQCNMR光谱分析。研究结果表明二维2D-HMQCNMR光谱技术可较好揭示麦草木素的结构特征,克服~1H-NMR和^(13)C-NMR光谱的吸收峰重叠以及多糖的干扰问题。

北京市和厦门市大气CO_2浓度及δ^(13)C值变化特征

本文对北京市和厦门市大气CO_2及δ^(13)C进行观测,研究内陆城市和沿海城市CO_2浓度及δ^(13)C的季节和昼夜变化规律及影响因素,以期为政府制定碳减排政策提供科学依据。北京市和厦门市CO_2浓度均呈现秋冬季高于春夏季,而δ^(13)C秋冬季低于春夏季,季节差异原因可能是秋冬大气边界层降低,化石燃料消耗增加,贫13C的CO_2气体大量排放。观测期间,两个城市日变化模式均表现为CO_2夜间高于白天,δ^(13)C夜间低于白天;且在早晚交通高峰时段,两地CO_2浓度均有不同程度升高,而δ^(13)C有不同程度降低。冬季,北京市由于受西、北部高山阻挡,在东南风条件下使得其夜间大气CO_2浓度显著增高,δ^(13)C值则显著降低。根据两地新增CO_2的δ^(13)C值(δs)推测,北京市受到煤炭燃烧贡献较大,厦门市季节差异较大,推测受植物排放CO_2速率及气象条件等共同影响。

应用屏栅电离室测量^(16)O(n,α)^(13)C反应的模拟研究

基于Geant4建立了一套利用屏栅电离室测量^(16)O(n,α)^(13)C反应的模拟方法,能预测不同入射中子能量、不同屏栅电离室结构、不同工作气体和样品参数等实验条件下屏栅电离室测量到的阴极-阳极幅度2维谱。为了验证该模拟方法的可靠性,在北京大学4.5 MV静电加速器上开展了实验,实验所用的中子能量为5.06 MeV,工作气体为0.3 MPa的Ar与体积分数为3.45%CO 2组成的混合气体(其中的氧作为待测样品)。实验测得了屏栅电离室的阴极阳极幅度2维谱,且模拟与实验结果吻合较好。基于此模拟方法提出了一套实验条件的优化方案,可为下一步在宽能区精确测量^(16)O(n,α)^(13)C反应截面提供参考。

外源Ca^(2+)对南林895杨扦插苗生长及稳定同位素δ^(13)C,δ^(15)N动态分布的影响

利用形态检测与稳定同位素技术,分析不同质量浓度外源Ca2+(CaCl2)处理下,南林895杨扦插苗株高、地径、生物量的变化情况以及各营养器官δ13C,δ15N值的动态变化。结果表明:不同质量浓度的外源Ca2+均能不同程度地促进苗木的生长。外源喷施Ca2+后,扦插苗株高、地径、生物量均优于对照,其中以200mg·L-1质量浓度的Ca2+处理效果最好,其单株平均株高、地径、生物量分别比对照增加14.82%,18.01%,19.7%。随着Ca2+质量浓度(0,2,20,100,200,300mg·L-1)的升高,南林895苗木叶、茎、根中δ13C,δ15N值均呈现逐渐上升然后缓慢下降的趋势,且最大值出现在Ca2+质量浓度为200mg·L-1处。δ13C,δ15N值在植株中的分布遵从"库"器官大于"源"器官的规律。相关性分析表明:"源"器官δ13C,δ15N值与株高、地径呈显著性负相关,与生物量呈正相关;"库"器官δ13C,δ15N值与株高、地径、生物量均呈显著正相关。不同营养器官δ13C,δ15N值的动态变化在一定程度上可以反映南林895杨扦插苗"源""库"器官间光合同化物积累与再分配格局对外源Ca2+质量浓度的响应。

富氡地热水中δ^(34)S_(so4)^(2-)、δ^(13)C_(DIC)同位素特征及其意义——以息烽温泉为例

贵州息烽温泉被誉为“亚洲第一氡泉”,富含多种有益元素。选取息烽地热水和与其有关的地表径流水及岩溶泉水为研究对象,利用水文地球化学、δ^(34)S_(SO_(4)^(2-))、δ^(13)C_(HCO_(3)^(-))同位素等方法对区内富氡地热水中硫、碳元素来源及水-岩作用过程进行研究。结果显示,地热水水化学类型为HCO_(3)·SO_(4)−Ca·Mg型,pH呈弱碱性,其阴离子主要为HCO_(3)^(−)和SO_(4)^(2−),阳离子主要Ca^(2+)和Mg^(2+),阴离子浓度变化范围为86—191.01 mg·L^(−1),阳离子浓度变化范围为20.7—57.4 mg·L^(−1)。地热水中δ^(13)C_(HCO_(3)^(−))值为−4.85‰—−9.12‰,计算得出CO_(2)的δ^(13)C_(CO_(2))值集中在−10.34‰—−13.99‰间,其参与水-岩反应的CO_(2)为幔源和土壤混合成因。δ^(34)S_(SO_(4)^(2-))值为25.41‰—27.53‰,与区内寒武系娄山关岩组中石膏中的δ^(34)S_(SO_(4)^(2-))值(26.73‰—29.57‰)一致。结合地热水中的阴阳离子含量、δ^(34)S_(SO_(4)^(2-))值和δ^(13)C_(HCO3)^(-)值的分析,可以认为大气降水入渗寒武系娄山关组碳酸盐岩地层发生的水岩反应主要为石膏的溶解,其次CO_(2)进入含水层与围岩发生水岩作用生成HCO_(3)^(−)。