低温沥青混合料USPM-13C在市政道路中的应用

本文在沥青混合料配合比设计的基础上,通过高温稳定性试验、低温抗裂性试验和水稳定性试验,对比研究了低温沥青混合料USPM-13C和SBS改性沥青混合料AC-13C的路用性能。结果表明,低温沥青混合料USPM-13C的动稳定度值是SBS改性沥青混合料AC-13C的96.4%,而低温弯曲破坏应变增加6%,残留稳定度及残留强度比增加2%以上。本文结合市政道路工程实践介绍了低温沥青混合料USPM-13C的应用情况,可为今后其他项目设计和施工提供一些参考。

气相色谱-质谱法研究13C标记脂肪酸的同位素丰度和化学纯度

稳定同位素13 C标记的脂肪酸呼气试验被广泛地应用于医学临床研究。本实验利用脂肪酸在EI质谱中共有的麦氏重排碎片离子,建立了通用的稳定同位素13 C标记(羧基位或α位)短链及中链脂肪酸同位素丰度的气相色谱-质谱(GC/MS)检测方法,并考察了稳定同位素样品的"同位素记忆效应"和样品配制浓度对检测结果的影响。以上海化工研究院研制的乙酸-1-13 C和辛酸-1-13 C为样品,测得两者的同位素丰度分别为98.5%和98.7%,精密度优于0.06%;实验还发现,EI源和ESI源对中链脂肪酸辛酸-1-13 C同位素丰度的测定结果一致,且具有良好的精密度。该方法可以实现对13 C-脂肪酸同位素丰度和化学纯度的同时测定。

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。

AC-13C温拌沥青混合料配合比及路用性能分析

文中采用对比实验分析法、马歇尔试验法等总结出AC-13C温拌沥青混合料的最佳配合比和影响路用性能的相关因素,并通过试验对AC-13C温拌沥青混合料配合比及路用性能进行研究,通过试验得知,AC-13C温拌沥青混合料的最佳油石比为4.7%,同SBS(改性沥青混合料)相比,两者在相关性能方面较为接近。

AC-13C改性沥青混凝土路面施工质量控制

通过在基质沥青中掺入SBS改性剂后得到改性沥青,集料为连续级配,采用密实型骨架的配合比设计方法配制成细粒式沥青混合料,通过摊铺和碾压形成AC-13C沥青混凝土路面。但AC-13C沥青混合料对配合比设计和温度的要求较高,各种原材料质量及施工温度对沥青混凝土的质量影响较大。结合工程实际情况,加强原材料质量把控和各道工序质量监督,切实保证AC-13C沥青混凝土施工质量符合设计及规范要求。实践证明,沥青路面性能指标均符合设计要求,施工质量控制效果显著。

PAC-13C排水沥青混合料在非机动车道的应用

通过对PAC-13C排水沥青混合料目标配合比设计,介绍了原材料的选用情况,分析了原材料的质量控制内容,探讨了最佳沥青用量和矿料级配的确定。研究表明,排水沥青混合料能够确保抗飞散性、高温稳定性、低温抗冻性等耐久性能,可以应用于各等级公路沥青路面,有效提高交通出行的舒适度和安全性。

沙坡头油蒿和柠条叶片δ^13C和N含量的季节变化特征

通过对腾格里沙漠东南缘沙坡头人工固沙区油蒿和柠条叶片稳定碳同位素分辨率（△）和N含量的测定，研究了不同种植方式下油蒿和柠条叶片△和N含量的季节变化及其关系。结果表明：在不同种植方式下，两种植物的△与N含量在不同月份之间均存在显著差异。油蒿叶片△极显著高于柠条的：在不同种植方式下，油蒿单种下△显著高于混种，柠条则反之。油蒿叶片N含量极显著低于柠条的：不同种植方式下柠条叶片N含量无显著差异，而单种油蒿叶片N含量则显著低于混种。在△与N含量的关系中，柠条叶片△与N在两种生境、单种和混种下均极显著正相关，说明柠条叶片N含量可以作为其△的替代指标；而油蒿叶片△与N在单种下为正相关，混种及两种生境分别呈不显著正相关及弱的负相关关系，表明植物叶片△与N含量的季节变化及其关系在不同微生境有所差异。

天山北坡土壤有机碳δ^13C组成随海拔梯度的变化

本文选择天山北坡三工河流域作为研究区,基于碳稳定同位素技术,分析土壤有机碳(SOC)δ^(13)C值随降雨量的变化,研究不同海拔梯度土壤剖面δ^(13)C值随采样深度的变化。结果显示,三工河流域降雨量在300mm以下的采样点,SOCδ^(13)C值随降雨量的增加呈递减趋势(R2=0.97),而降雨量在300mm^500mm的采样点,δ^(13)C值随降雨量变化不明显(R2=0.04);三工河流域纯C3植物采样点土壤剖面δ^(13)C值随采样深度呈现明显的富集效应,即土壤剖面下层δ^(13)C值大于上层,其平均差值为1.01‰,与其他相关区域研究结果一致;而沙质荒漠和土质荒漠采样点剖面下层与上层SOCδ^(13)C平均差值为4.33‰,其变化趋势与纯C3植物采样点相反,且其表层δ^(13)C值接近C4植物来源,底层接近C3植物来源,推断其地上历史植被可能经历了由C3到C4的演替过程。

13CO2脉冲标记植物的方法及效果研究

为了探讨植物13C标记的方法及其效果,采用13CO2脉冲标记法对湿地植物及由其垦殖而来的旱田主栽作物大豆进行了标记。结果显示:经过四次标记,湿地植物和大豆植株δ13C值分别从?16.43‰和?28.33‰增加到1185.62‰和1311.82‰;Atom%13C分别比未标记的湿地植物和大豆植株高1.198倍和1.34倍,湿地植物根、茎和叶的Atom%13C比未标记增加了1.03、1.78和0.91倍,大豆根、茎和叶的Atom%13C比未标记增加了1.20、2.19和2.99倍,大豆较湿地植物标记效果更好。湿地植物和大豆Atom%13C呈现地上部分高于地下部分的趋势,大豆更明显。随标记次数(生育期)增加,湿地植物根Atom%13C先增加后降低,茎逐渐增加,叶先降低后增加;大豆根和茎Atom%13C也是先增加后降低,叶逐渐增加,同种植物各器官在不同生育期13C情况不同。13CO2脉冲标记法标记湿地植物和大豆效果良好,简单易行,实用可靠。同种标记方法和标记条件下,不同植物标记效果有差异,同类植物不同器官标记效果不同,同类植物相同器官不同标记时间的标记效果亦有不同,据此可根据需求调整标记原材料用量、标记时间和标记频率等,达到标记目的。

滇池的富营养化过程：来自结合态脂肪酸C16：0δ^13C的证据

以云贵高原浅水湖泊滇池作为研究对象,在对湖心一个63cm柱状沉积物中δ13Corg、δ13N、C/N比值和TOC含量测定的基础上,以近现代沉积物有机质中结合态脂肪酸的组成及其单体碳同位素组成结果为主要的讨论对象,并与相应游离态脂肪酸的组成及碳同位素值进行了对比研究,探讨近二百年来滇池湖泊的富营养化过程.研究结果表明,沉积物中有机质基本参数变化按沉积深度可以划分成三个主要阶段,其中20cm至表层段,δ13N、TOC显著增大,与该时期湖泊富营养化密切相关.结合态脂肪酸总含量为38.5-209.6μg/g,游离态脂肪酸总含量为12.0-318.1μg/g,都在表层段20cm出现迅速增加的趋势;利用脂肪酸单体分子组合CPIA、∑C20-/∑C21+、TARFA、C18:1w7/C18:1w9、(i-C15:0+a-C15:0)/nC15:0比值的特征变化,表明其以内源的浮游生物和细菌输入为主,内源藻类的大量繁殖,导致湖泊富营养化加剧.相比游离态脂肪酸,滇池沉积物中的结合态脂肪酸具有较丰富的不饱和脂肪酸和正反异构脂肪酸,且具有较强的稳定性,能抵抗早期化学和生物降解作用的影响,具有重要的研究价值,将成为近年来研究的热点.结合态脂肪酸中C16:0的δ13C变化较好地记录了近几十年来湖泊富营养化过程的加剧,可作为反映湖泊重富营养化进程的一个重要指标.

大穗型水稻^13C光合产物的积累与分配

为了研究大穗型水稻品种穗、后光合产物的积累与分配,本试验以不同穗粒型的杂交粳稻品种为材料,研究了大穗型水稻穗后的光合生产、积累及物质转运特性,并通过13CO2标记技术,研究了水稻穗后不同时期光合产物的去向。结果表明,大穗型品种的穗粒数、单穗重显著大于中穗型品种。大穗型品种在齐穗后剑叶的净光合速率和上三叶的SPAD值显著高于中穗型品种。大穗型总13C同化物量显著高于中穗型品种,尤其表现在灌浆后期的穗部,而灌浆后期中穗型品种茎秆和叶片中的13C同化物量高于大穗型品种。大穗型品种具有较强的CO2同化能力优势,穗后光合产物的积累优势明显,且茎鞘物质向穗部的转移量、转运率及抽穗至成熟干物质积累占籽粒产量的百分率明显高于中穗型品种,具有更高的增产潜力。该研究以期为水稻超高产育种和栽培提供理论依据。

应用13C核磁共振技术研究土壤有机质化学结构进展

土壤有机质化学结构对准确评价土壤有机质的稳定性及其在土壤中的功能具有重要意义。土壤有机质化学结构的研究方法中,固态13C核磁共振波谱技术(Solid-state 13C-NMR spectroscopy)具有独特优势,对土壤有机质化学结构的解析更贴近真实状态,近年来已取得诸多新进展和新突破。综述了近年来应用13C-NMR测定土壤全土、团聚体和密度组分、腐殖质组分的有机碳化学结构特征,分析了影响化学结构变化的因素。不同气候条件、植被类型、土地利用管理方式、土壤类型、土壤有机碳含量的全土中有机碳化学结构比较相似,均表现为烷氧碳比例最高,其次为烷基碳和芳香碳,羧基羰基碳比例最低。土壤有机碳主要来源于外源植物残体,植物残体化学结构的相似性可能是导致土壤有机碳化学结构相似的主要原因,环境条件、土壤自身属性和微生物活性的差异使土壤有机碳化学结构产生微小差异。土壤颗粒及化学组分间的有机碳分子结构差异较大,大颗粒有机碳中烷氧碳比例最高,小粒径及与矿物颗粒结合的有机碳中烷基碳和羧基羰基碳比例更高,粉黏粒和腐殖酸组分的有机碳化学结构在土壤类型间差异较大。今后的研究重点应更多地关注土壤有机质来源的定量化分析、土壤微生物对土壤有机碳组分和结构稳定性的贡献及调控机制、土壤有机碳稳定性的生物物理化学保护机制、空间大尺度环境因子/土壤生态过程与微观尺度的有机碳化学分子结构的耦合作用机制、跨学科的多种土壤有机碳化学分子结构测定辨识技术等方面的研究。

用^13C脉冲标记法研究玉米光合碳分配及其向地下的输入

研究玉米生长对土壤有机碳的贡献对了解农田碳平衡与农业生产之间的关系具有重要意义.应用4次13C脉冲标记对不同生育时期(苗期、拔节、抽雄和灌浆期)玉米光合碳在玉米-土壤系统中的分配特征进行了为期1个生长季的研究.结果表明,留在地上部的13C占玉米净吸收13C的百分含量,在灌浆期标记时最大,为80.01%.在不同生育时期,玉米向地下转移的13C比例分别为43.24%、46.46%、30.30%和19.99%;此部分13C中有34.68%~77.56%被根际呼吸消耗,16.63%~57.02%存在于根部,5.05%~8.30%通过根际沉积转化为土壤有机碳.整个生育期内,玉米分配到地上部、根部、根际呼吸和土壤有机碳中的光合碳量,分别占净吸收碳量的62.39%、17.88%、17.07%和2.67%.在拔节、抽雄和灌浆期,玉米的根际呼吸分别占土壤呼吸总量的67.07%、63.31%和28.82%;同时其根际激发效应使土壤原有有机碳分解分别增加了31.11%、79.09%和120.83%.以大田玉米地上部干重18 t.hm-2、含碳量42%计算,玉米在其生育期内输入到地下的总碳量为4.6 t.hm-2,其中有2.1 t.hm-2通过根际呼吸进入大气,2.2 t.hm-2存在于根中,0.33 t.hm-2转化为土壤有机碳.

喀斯特峡谷区常见植物叶片δ^13C值与环境因子的关系研究

通过对贵州花江峡谷喀斯特石漠化区4种典型石漠化植物群落中11种常见植物种叶片的δ13C值测定,研究了各植物种对影响植物碳同位素分馏的主要环境因子(土壤储水量、大气相对湿度、光照强度、土壤厚度)的响应,分析了石漠化梯度中不同土层土壤储水量、大气相对湿度、土壤有机质、年均气温、光照强度等环境因子梯度变化与植物叶片δ13C值的关系.结果表明,大部分物种的δ13C值对环境因子的变化趋势表现为随环境水分好转呈下降趋势,即水分利用效率下降;也有部分物种呈稳定不变或逆势上升趋势.相关性分析表明,清香木(Pistacia weinmannifolia)、石岩枫(Mallotus repandus)、红背山麻杆(Alchornea trewioides)的主导因子是土层储水量;肾蕨(Nephrolepis cordifolia)、野桐(Mallotus japonicus var.floccosus)的主导因子是土壤厚度;肾蕨、八角枫(Alangium chinense)、构树(Broussonetia papyrifera)的主导因子是光照强度;而广西密花树(Rapanea kwangsiensis)、圆叶乌桕(Sapium rot undifolium)和灰毛浆果楝(Cipadessa cinerascens)则分辨不出主导因子,即环境影响因素更为综合.总体而言,叶片高δ13C值是对低水分、高光、低资源环境的适应.

新疆罗布泊地区近160年来红柳沙包沉积纹层δ^13C与气候重建

红柳沙包具有准确的计年和很强的环境信息储存功能,可以用来恢复数百年来的气候和环境变化。研究发现,罗布泊红柳沙包沉积纹层红柳落叶δ^(13)C序列高频变化受多个气候要素的综合影响,重建的罗布泊地区1839年以来的年平均气温、8～10月空气平均相对湿度及4～5月平均风速,较好地反映了该地区168年来的气候变化。对红柳落叶δ^(13)C高频变化序列的功率谱分析发现,δ^(13)C序列含有显著的42.0a,10.5a,8.4a,4.0a,3.7a和2.9a等准变化周期,其中,准10.5a周期与太阳黑子约11.0a的活动周期基本一致。

针对IPCC评估报告中海洋碳循环的疑问--δ^13C收支平衡法的验证

通过对比IPCC历次评估报告中全球碳循环的收支发现,尽管评估报告在估算各主要碳库及其间的通量时差别不大,但表层至中深层海水间溶解无机碳通量却存在巨大差异。利用δ13C的收支平衡检验了这一通量的适用范围,结果表明:IPCC 1996年和2007年评估报告对此通量估计过大,而1990年和2001年评估报告估计偏小。

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。

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。

丛枝菌根真菌对羊草δ^13C组成和气体交换的影响

采用盆栽方法研究接种丛枝菌根真菌Glomus intraradices和Glomus claroidum对内蒙古典型草原优势种羊草(Leymus chinensis)δ^(13)C组成和气体交换的影响。羊草生长45、60和75d的测定结果表明,接种菌根真菌能提高羊草的含磷量和植株叶片气孔导度及光合速率,但对植株内在水分利用效率和δ^(13)C值无显著影响。

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.