阜康典型荒漠C_3植物稳定碳同位素值的环境分析

通过对阜康典型荒漠C3 植物稳定碳同位素值的分析。叶片碳同位素值在 - 2 3‰和 - 2 9‰之间变化 ,其中主要在 - 2 7‰附近波动。这与前人报道的世界上其他地区荒漠植物碳同位素值的变化非常一致。降水可以改变叶片碳同位素值的大小 ,降水越多 ,叶片碳同位素值越负 ,它们的变化幅度有物种的依赖性。叶片碳同位素值也受植物生长形式或期望寿命的影响 ,木本植物或寿命长的植物叶片碳同位素值要高。分析表明 ,利用该区土壤或陆相沉积中有机质碳同位素值可以判断气候的干湿变化 :土壤或陆相沉积中有机质碳同位素值越高 。

关于煤层气甲烷碳同位素值对比的探讨

煤层气甲烷碳同位素值有别于常规天然气,具有总体偏轻的特征,其δ13C1分布比较分散,与煤岩成熟度存在一定联系,低煤阶偏轻程度较大。煤层气解吸过程发生同位素分馏,导致δ13C1存在不确定性,给对比分析带来干扰。通过研究不同采集方式(密闭解吸、密闭粉碎解吸和井口采集)下δ13C1的变化特征,结合不同的煤层气成因类型和煤岩成熟度,建立不同尺度解吸之间δ13C1的联系。研究表明:δ13C1随解吸程度增加而升高,孔隙游离气影响早期解吸气特征,低煤阶影响表现更明显。采集方式和解吸时间对δ13C1对比结果影响很大,晚期解吸气或较长时间的井口采集气能够代表原地煤层气的特征。对比δ13C1对认识煤层气的运移和富集成藏规律具有重要意义。

川东地区过成熟天然气烃类组分中碳同位素值倒转原因的探讨

引言通常,天然气组分中甲烷、乙烷,丙烷和丁烷的碳同位素值分布具有δ13C1【δ13C2【δ13C3【δ13C4的特征,即重碳同位素随天然气烃类分子量增加而增加,但世界不少地方产出的天然气中也发现δ12C1】δ12C2】δ13C3】δ13C4,的现象。

南海ODP1143站底栖有孔虫Cibicidoides与Uvigerina稳定氧碳同位素值的均衡试验

从南海南部ODP184航次 114 3站上部合成深度 190 .77m共 1992个样品中 ,由老到新挑选了 6 4个样品 ,测试了同一样品中底栖有孔虫Uvigerinaperegerina与Cibicidoideswuellerstorfi的δ18O和δ13 C值 ,结果表明 114 3站U .peregerina与C .wuellerstorfi的δ18O差值的平均值约为 (0 .6 14± 0 .0 7)× 10 -3 ,而δ13 C差值的平均值约为 (0 .6 92± 0 .0 4 )× 10 -3 .114 3站U .peregerina与C .wuellerstorfi的δ18O差值与大西洋和东太平洋的标准差值 0 .6 4× 10 -3 比较接近 ,而δ13 C的差值却比大西洋和东太平洋的标准差值 0 .9× 10 -3 轻 0 .2 0 8× 10 -3 ,可能是由于南沙珊瑚礁区较低的生产力缩小了沉积物与海水之间的δ13 C的差异而引起的 .该均衡试验为南海甚至西太平洋的古海洋学研究提供了上述 2种底栖有孔虫氧碳同位素值转换的标准 .

溶洞深处人工灯光下新发现的蕨类植物具有目前已知最为偏负的碳同位素值

The carbon isotope ratios(δ^(13)C) of modern land plants have been widely studied,and they provide valuable information about modern and past atmospheric,ecological and climatic changes [1].According to their different photosynthetic pathways,land plants are mostly C_(3) and C_(4) plants.The δ^(13)C values of C_(3) plants are mainly within the range of-20‰ to-34‰.

湖北宜昌埃迪卡拉系陡山沱组底部盖帽碳酸盐岩中具极负碳同位素值方解石的U-Pb年龄

作为新元古代全球冰期结束的标志,盖帽碳酸盐岩在全球广泛分布。盖帽碳酸盐岩特殊的沉积构造和地球化学特征使其长时间以来成为学界研究新元古代冰期事件的重点关注对象。湖北宜昌三斗坪地区埃迪卡拉系陡山沱组底部盖帽碳酸盐岩中具极负碳同位素值(δ^(13)C最低值小于-40‰,VPDB)方解石的形成与甲烷氧化有关,被认为是甲烷水合物释放导致冰期结束和盖帽碳酸盐岩沉积这一假说的关键证据。但也有学者认为这些具极负碳同位素值方解石是在盖帽碳酸盐岩沉积之后形成的,因此与冰期结束和盖帽碳酸盐岩沉积无关。为探讨盖帽碳酸盐岩中具极负碳同位素值方解石的形成时间,本文利用近年来发展迅速的碳酸盐矿物激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)U-Pb定年技术,分别对湖北宜昌九龙湾剖面陡山沱组底部盖帽碳酸盐岩裂隙和孔洞中的暗色方解石、白云石胶结物、白云石围岩进行了年龄测定。测试结果表明,暗色方解石的形成时间为593.7±8.7 Ma(2σ,n=111,MSWD=3.6),比盖帽白云岩沉积时间晚约40Myr,而白云石胶结物和围岩的分析测试获得了与方解石近似的U-Pb年龄,表明后期富甲烷流体的活动也对裂隙早期胶结物和周围的白云岩造成了影响。

碳同位素检测值准确度与信号强度之间的关系探讨

为了满足油气田科研工作的需要,为勘探开发提供准确的数据,利用GC-C-IRMS技术对鄂尔多斯盆地的天然气样品进行在线碳同位素分析。由于该盆地天然气中甲烷含量很高,乙烷等重烃含量很低,要获得乙烷、丙烷等组分准确的碳同位素值,通常需要通过两次进样完成对一个样品的分析。经过多次反复实验,发现Almp 44mV信号强度与检测值之间有一定的关系,当Almp 44mV信号强度小于190mV时,数据的稳定性变差,接近和超出误差范围的样品数增多;当信号强度大于190mV时,数据基本趋于稳定。此方法在实际应用时,一般应结合其他地球化学参数使用。掌握此规律后,只要仪器稳定,环境温度恒定,每次检测样品的Almp 44mV信号强度大于190mV,就可认为该数据比较可靠。

玉米水分利用效率、碳稳定同位素判别值和比叶面积之间的关系

通过盆栽试验,研究了水分胁迫对玉米各生育期叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、水分利用效率(WUE)和碳稳定同位素判别值(Δ13C)的影响以及不同水分条件下WUE、茎叶Δ13C和SLA之间的关系。试验设4个水分处理,分别为田间持水量的75%～100%(W1)、50%～75%(W2)、30%～50%(W3)和0～30%(W4)。W2和W3处理对生物量干重的影响在玉米拔节期明显,而W4处理导致各生育期生物量干重的极大降低。在W2和W3处理下,玉米各生育期的WUE随着水分胁迫程度的增加而增加;而W4处理下,WUE在孕穗期后则显著降低。SLA在孕穗期达到最大。玉米各生育期叶片Δ13C在W1、W2和W3处理中呈随水分胁迫的增加而降低的趋势,而W4处理下的叶片Δ13C则高于W2和W3处理。玉米叶片光合同化物质往茎秆转移时没有发生碳同位素的分馏作用。在玉米的各生育期,叶片Δ13C、茎秆Δ13C和玉米WUE呈一致性的负相关;各生育期的SLA与Δ13C呈正相关关系,而与WUE呈显著的负相关。

微藻CO_2同化过程的稳定碳同位素分馏值

研究微藻CO_2同化过程中的碳同位素分馏值,对研究微藻在碳效应过程中的作用具有重要意义。目前还没有获取微藻CO_2同化过程的稳定碳同位素分馏值的在体实验方法。文章以莱茵衣藻、蛋白核小球藻、及野外红枫湖混合藻三种岩溶湖泊微藻为例,利用双向标记建立了能在体获得此分馏值的方法,并通过此分馏值定量了微藻的各种无机碳利用途径份额。获得各自CO_2同化过程中的碳同位素分馏值分别为15.3‰、14.8‰、21.7‰。三种藻分馏值差异主要与藻的种类及其细胞体积大小有关。利用此分馏值计算出衣藻、小球藻、混合藻自然培养下的碳酸氢根离子途径利用份额分别为100%、81.1%、97.8%,表明了生长在岩溶湖泊的微藻利用无机碳的途径主要为碳酸氢根离子。

荒漠植物梭梭稳定碳同位素组成与环境因子的关系

以广泛分布于新疆荒漠地区的建群种植物——梭梭(Haloxylon ammodendron)为研究对象,通过对23个样地101份梭梭同化枝样品δ^(13)C值的测定,分析了梭梭稳定碳同位素组成的变化特征及其与环境因子(海拔、日照时数、潜在蒸散量、年平均降水量和年平均温度)的关系,并讨论了不同生境下梭梭同化枝δ^(13)C值的变化特征。研究结果显示:(1)梭梭同化枝δ^(13)C平均值为-14.15‰,其在95%置信区间的变化范围为-13.14‰—-15.38‰,表明梭梭是C_4光合途径的植物。(2)梭梭同化枝δ^(13)C值与年平均降水量和年平均温度呈显著负相关关系,而与日照时数、潜在蒸散量和海拔呈显著正相关关系。我们推测梭梭同化枝δ^(13)C值对各环境因子响应趋势的不同,可能是由气孔限制因素造成的,它是梭梭适应干旱荒漠环境的一种策略。(3)在不同生境下,梭梭同化枝的碳同位素组成存在显著差异。当梭梭群落中的主要伴生种为白刺、红砂时,其δ^(13)C值最高,当主要伴生种为沙拐枣和假木贼时,其δ^(13)C值最低。在灰漠土与灰棕漠土样地中的梭梭δ^(13)C值高于棕钙土、风沙土、石质土样地;盆地中梭梭同化枝δ^(13)C值低于平原、山地、丘陵地形条件下的样地。以上结果表明:梭梭水分利用效率在不同环境梯度和生境中,存在着显著不同,表现出显著的适应策略差异。

准噶尔盆地荒漠植物碳同位素组成研究

通过对准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘17个科、41个属的53种荒漠植物的稳定碳同位素分析,结果显示准噶尔盆地荒漠植物的叶片稳定碳同位素值在-7.77‰^-30.10‰之间变化,其稳定碳同位素比值分布范围较广,C3和C4植物资源丰富。其中,C3植物有34种,δ13C值分布区间为-23.27‰^-30.10‰,平均值为-26.77‰;C4植物有19种,δ13C值的变化范围为-7.77‰^-14.90‰,平均值为-13.04‰。研究区内木本植物和草本植物的δ13C平均值分别为-16.74‰和-19.81‰,说明木本植物的水分利用效率明显高于草本植物,这种现象可能是全球荒漠生态系统的一种共性。但是一年生草本植物的δ13C平均值(-19.54‰)却高于多年生草本植物的δ13C平均值(-20.07‰),由于植物叶片δ13C可以用来间接指示植物的长期水分利用效率,即δ13C值越大,植物的水分利用效率越高;也就是说在该地区,相对于多年生草本植物而言,一年生草本植物对环境的适应能力较强。

天然气中烷烃气碳同位素研究的意义

天然气中烷烃气的碳同位素值蕴含丰富的科学信息,为研究其重要理论及实践意义,分析、总结了国内外学者对烷烃气中单组分(甲烷、乙烷)碳同位素值的研究成果。结果认为:依据δ13 C1—Ro回归方程能对勘探目的层天然气的类型或成熟度作出推断;煤成气的δ13 C2基本上重于-28.0‰,油型气的δ13 C2基本上轻于-28.5‰,而介于-28.0‰～-28.5‰之间是上述两类气的共存区,且以煤成气为主。此外,还重点讨论了烷烃气碳同位素系列所反映的油气地质和地球化学信息,认为具有正碳同位素系列的烷烃气属于有机成因气,负碳同位素系列的烷烃气基本上属于无机成因气;但在沉积盆地中个别出现的负碳同位素系列是由于正碳同位素系列次生改造(扩散分馏、相态转换分馏)所致,其烷烃气不是无机成因的。

土壤水分条件对甘薯水分利用效率和稳定性碳同位素影响

以我国大面积种植的典型旱地作物甘薯为研究对象,进行可控条件的不同水分处理的盆栽试验,研究了水分胁迫下甘薯各典型生育期各器官碳同位素判别值(Δ13C)、水分利用效率(WUE)及其之间的关系。试验设3个水分条件:分别为田间持水量的50%(W1),75%(W2),100%(W3)。结果表明,各生育期各器官生物量均随着水分增加而增加,在W3处理时达到最大,各生育期WUE则在W1处理时达到最大。尽管W3处理最终总生物量积累及产量最高,但高水分处理下将降低光合同化物向地下部的分配比例;同时,甘薯光合速率和Ru Bis CO活性之间呈正相关关系;甘薯不同生育期不同部位的Δ13C各不相同,其中根的Δ13C最小,然后依次为叶柄、茎秆、叶片,表明甘薯叶片光合同化物质在各器官中分配时发生碳同位素的分馏作用;在甘薯的各生育期,各器官Δ13C和瞬时WUE呈一致性的负相关关系。综上所述,碳同位素可以作为灵敏简单、快速准确的甘薯WUE的评价方法。

不同桉树品种稳定碳同位素研究

测定了10个不同品种桉树的叶、枝干、根的稳定碳同位素(δ13C值)。结果表明,同种桉树的叶、枝干、根的δ13C值差异显著且依次降低。δ13C值在无性系之间差异显著,叶、枝干δ13C值在种间差异不显著,根的δ13C值在种间差异显著。各个器官的δ13C值和植物半致死温度之间的相关性都在0.3以下,因此δ13C值能否作为品种或抗寒性的判定指标,还需要对δ13C值和其他抗寒性指标的关系做进一步的研究。

箭石同位素及黑色页岩Mo/TOC特征与早侏罗纪多尔斯期古海洋演变的研究

碳氧同位素组成已被广泛应用于研究大洋缺氧事件(OAE)的化学地层学和古温度的标志.本次研究选择英国北部约克郡多尔斯期海相地层中的沉积区间--中falciferum至下commune亚层,测定了箭石样品的稳定同位素值(δ13C和δ18O)以及相应黑色页岩的钼元素(Mo),总有机碳(TOC)和总硫的含量(TS).……

荒漠植物红砂叶片δ^13C值与生理指标的关系

红砂是我国西北干旱区荒漠植被的主要优势种,对荒漠生态系统的稳定性具有重要作用.通过测定我国境内红砂主要分布区21个自然种群407个植株叶片稳定碳同位素(δ13C)值、叶片氮磷钾含量、叶片含水量、脯氨酸和叶绿素含量等生理指标,分析了不同自然种群红砂叶片δ13C值与相关生理指标之间的关系.结果表明:红砂叶片钾含量、叶片含水量和脯氨酸含量均对δ13C值有显著影响(P<0.001),其中叶片钾含量的影响最大(r=0.793),叶片含水量次之(r=-0.786).说明叶片的δ13C值可以反映植物的水分亏缺程度;不同种群间植物δ13C的丰度差异能从另一个侧面反映植物营养元素含量的变化状况;在干旱条件下,红砂叶片气孔导度的变化是影响其δ13C值随环境变化的主要原因.

红砂3个地理种群的光合特性及其影响因素

在自然条件下对分布于兰州九州台(LZJ)、张掖临泽(ZYL)和武威民勤(WWM)3个地理种群的红砂(Reaumuria soongorica)的光合特性进行了研究,并对其影响因素进行了分析。结果表明,红砂3个地理种群叶片的光合速率和蒸腾速率日变化规律相似,均为双峰型,光合有明显的"午休"现象。影响红砂光合的因素既有环境因子又有自身因素。在环境因子中,无论是对光合速率还是蒸腾速率,光照强度都是最重要的主导因子,其次是气温,大气湿度则与植物的蒸腾速率成负相关。各因素的影响程度因不同地理种群所处土壤含水量不同而有所不同。内在因素中气孔导度下降是光合速率下降的主要原因,外界因素又通过气孔调节来影响蒸腾速率。光抑制是影响红砂光合午休的非气孔因素之一,且干旱加重了光抑制。在干旱胁迫下,叶绿素含量也是影响光合速率的主要原因。所有这些因素协同作用于红砂的光合作用,处于极端干旱环境中的红砂则通过降低蒸腾,提高水分利用率和稳定性碳同位素等途径来响应环境胁迫,从而提高对环境的适应性。

徐家围子断陷深层烃源岩生气评价

采用开放和限定两种模拟实验体系,根据生烃动力学和甲烷碳同位素动力学,计算了徐家围子断陷深层烃源岩中泥岩和煤的生气动力学参数及甲烷的碳同位素分馏参数;结合盆地的热史及埋藏史,定量评价了烃源岩生气过程及甲烷碳同位素的演化情况。沙河子组泥岩和煤的生气门限深度分别为2 100m和1 750m,对应的镜质体反射率分别为0.7%和0.6%;沙河子组泥岩和煤于登娄库组沉积时期开始生气,在泉头组到青山口组沉积时期为生气高峰期,累计生气量分别为201.37×1011m3和88.39×1011m3,平均生气强度分别为250×108m3/km2和100×108m3/km2。徐深1井营城组天然气藏中平均甲烷碳同位素值介于煤成甲烷、泥岩成甲烷的累积碳同位素值之间,与泥岩成甲烷的累积碳同位素值较为接近,反映出该气藏与沙河子组煤系地层(泥岩及煤)具有亲缘性,且泥岩的贡献大于煤,气藏属于长期聚集而成。