文档介绍：生态环境学报 2010, 19(7): 1543-1549
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环境因素对干旱-半干旱区城市银杏叶片
碳同位素组成的影响
胡清静,张成君*,郭景,褚兆晶,安娟
兰州大学资源环境学院,甘肃兰州 730000
摘要:影响植物碳同位素组成的环境因素较多,在环境参数越复杂的地区控制因素则越多。城市环境相对于自然环境来说,
不仅气象因素对植物同位素组成有较大的影响,而且,城市环境中人为因素如大气污染物、城市建筑等均可以影响植物的碳
同位素组成。根据对兰州市校园中银杏(Ginkgo biloba)各向叶片生长期(四月至十月)的碳同位素组成分析,了解影响叶片
同位素组成的环境参数特征,通过CANOCO统计分析确定各参数之间的相关性。分析表明,城市中大气污染物质量浓度的
变化对植物同位素组成的影响较大(两者的相关性为r=),降水、光照、温度等也是影响植物碳同位素组成的重要因素。
由于受到各个环境因素的综合影响,除有效湿度(两者的相关性为r=)外,其它各种因素与叶片碳同位素组成之间的
相关性并不强。而环境参数对植物叶片碳同位素组成影响主要由叶片气孔的开闭进行。
关键词:兰州;银杏叶片;碳同位素组成;环境因素
中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:1674-5906(2010)07-1543-07
影响植物同位素组成(δ13C)的因素较多。例的影响,从而进一步认识影响植物叶片碳同位素组
如,许多生物因素(植物间的竞争、植物的不同发育成的主要环境因素和特征。
期、植物的不同部位、化学组成、叶龄、叶片的结 1 样品的采集和分析
构等)和非生物因素(水分、温度、湿度、光、CO2 植物银杏(Ginkgo biloba)叶片样品采自兰州大
浓度、海拔高度、土壤盐分、土壤养分、大气污染学校园内。兰州地处内陆,属中温带大陆性气候,
物等)。研究表明,水分条件对植物同位素组成的影冬无严寒、夏无酷暑,气候干燥,气温日差较大,
响较大,并对此做了大量的研究工作。同时,大气光照充足,太阳辐射强。年平均气温在 0~14 ℃之间,
中CO2浓度的变化也是改变植物同位素组成的主要年均降水量 300 mm 左右,降水各季分配不匀,主
因素之一。Farquhar等[1]研究表明,植物的δ13C值可要集中在 6~9 月,无霜期 180 d 以上。兰州市区植
由下式来表示: 物大约四月初开始发芽长叶。从 2009 年 4 月 15 日
δ13Cp =δ13Ca - a - (b - a)×Ci/Ca……………(1) 至 2009 年 10 月 15 日,每 15 天采集一次,分东西
Δ= (δ13Ca - δ13Cp) / (1+δ13Cp) ……………(2) 南北四个方向采集不同银杏叶片。各个方向离地面
式(1)和式(2)中,δ13Cp和δ13Ca分别为植物组织高大约 2 米左右,采集 5~6 片。主要采集成熟叶片,
[5]
及大气CO2的碳同位素比率,a和b分别为CO2扩散并截取每片叶片的中心部位进行前处理。陈立群
和羧化过程中的同位素分馏,而Ci和Ca分别为细胞分析表明在同一片叶子上