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青藏高原高寒牧區(qū)土—草—畜—人物質循環(huán)過程中穩(wěn)定碳、氮同位素的分析

發(fā)布時間:2017-04-01 22:09

  本文關鍵詞:青藏高原高寒牧區(qū)土—草—畜—人物質循環(huán)過程中穩(wěn)定碳、氮同位素的分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:穩(wěn)定性同位素是指原子核穩(wěn)定,本身不會自發(fā)進行放射性衰變或者核裂變的同位素,是存在于自然界中不具有放射性的一類同位素。生態(tài)系統(tǒng)各組成要素中由于自然環(huán)境等條件的不同而產生的穩(wěn)定同位素豐度值的不同能夠反映各要素元素組成特點以及元素在要素間流動時的特點。青藏高原被譽為地球的第三極,環(huán)境惡劣,生態(tài)系統(tǒng)簡單且脆弱。特殊的地理、氣候特點使得青藏高原生態(tài)系統(tǒng)生來便具有脆弱易受破壞、破壞后難以恢復等特點。氮素是生態(tài)系統(tǒng)中一種重要的營養(yǎng)元素,是每種生物在生長發(fā)育過程中必不可少的營養(yǎng)元素之一。而碳循環(huán)是自然界物質循環(huán)中最重要同時也是最基礎組成部分之一。因此,對于青藏高原草地生態(tài)系統(tǒng)中碳、氮元素的流動、轉化特點的研究至關重要。我們的試驗選取了青藏高原5個不同海拔高度的地區(qū);以牧場土壤、家畜可食牧草、牦牛尾毛、藏羊毛、牧民頭發(fā)為研究對象;測定這些樣品中的穩(wěn)定碳、氮同位素δ~(13)C、δ~(15)N值,全碳、全氮含量;旨在1.分析青藏高原草地生態(tài)系統(tǒng)各組成要素中穩(wěn)定碳、氮同位素δ~(13)C、δ~(15)N值特點;2.試分析青藏高原草地生態(tài)系統(tǒng)各組成要素之間,碳、氮元素在土壤-牧草-家畜毛組織-人頭發(fā)這一物質流動過程中穩(wěn)定碳、氮同位素的轉化、富集情況。通過樣品的處理、測定以及數據的分析,我們得出了以下幾個結論:1.5個樣品采集地區(qū)81份土壤樣品中有機碳含量的分布范圍是2.53~13.26g/kg,總平均值為6.161g/kg;δ~(13)C值范圍在-28.03‰~-18.55‰,平均值為-25.29‰,兩者整體呈現(xiàn)顯著負相關關系(P0.05)。全氮含量的分布范圍是1.18~0.21g/kg,總平均值為0.54g/kg;δ~(15)N值范圍在9.33‰~2.30‰,平均值為5.82‰,兩者整體呈現(xiàn)不顯著負相關關系。2.5個樣品采集地區(qū)85份牧草樣品中全碳含量52.21~26.42g/kg,平均值為42.30g/kg;δ~(13)C值范圍在-29.62‰~-24.96‰,平均值為-27.36‰;牧草樣品中的全碳含量和δ~(13)C值均存在不顯著的正相關關系(P0.05)。全氮含量的分布范圍是4.73~1.23g/kg,總平均值為2.42g/kg;δ~(15)N值范圍在8.39‰~-2.52‰,平均值為2.87‰,兩者整體呈現(xiàn)極顯著正相關關系(P0.01)。5個樣品采集地區(qū)總計315份牦牛尾毛樣品中,δ~(13)C值大小在-21.32‰~-25.05‰之間,平均δ~(13)C值含量-23.64‰,樣品分布均勻;δ~(15)N值變化范圍在7.92~2.21‰之間,平均δ~(15)N值4.22‰。3.5個樣品采集地區(qū)總計258份藏羊毛組織樣品中,δ~(13)C值大小在-20.02‰~-24.75‰之間,平均δ~(13)C值含量-23.30‰,樣品分布均勻;δ~(15)N值變化范圍在8.02‰~2.39‰之間,平均δ~(15)N值4.64‰;5個地區(qū)之間藏羊毛樣品中δ~(15)N值均相互不存在顯著性差異。4.食用相同地區(qū)的同一片草原,藏羊毛組織比牦牛尾毛組織更多的富集穩(wěn)定碳、氮同位素,即同一地區(qū)δ~(13)C羊值δ~(13)C牛值,δ~(15)N羊值δ~(15)N牛值。5.年齡階段、年齡與地區(qū)的交互作用兩個測試指標對牦牛、藏羊毛發(fā)組織中穩(wěn)定碳、氮同位素豐度δ~(13)C、δ~(15)N值影響甚微。地區(qū)之間不同的海拔差異是造成牦牛或藏羊毛發(fā)組織中穩(wěn)定碳、氮同位素豐度δ~(13)C、δ~(15)N值顯著差異的主要因素。6.5個地區(qū)共146份頭發(fā)樣品中δ~(13)C值分布范圍-20.18‰~-24.19‰,平均δ~(13)C值-21.87‰;δ~(15)N值在8.97‰~2.95‰之間,平均δ~(15)N值為7.02‰。性別與地區(qū)兩項差異指標均分別對牧民頭發(fā)樣品中δ~(13)C值造成顯著影響(P0.05)。7.在青藏高原生態(tài)系統(tǒng)中,牧草-家畜階段δ~(13)C值富集因子在3.5‰-4.5‰之間;而家畜-人階段δ~(13)C值富集因子在1.0‰-2.0‰之間。土壤-牧草階段平均δ~(15)N值富集因子為2.95‰;在牧草-家畜階段穩(wěn)定氮同位素平均富集因子在0.5‰-1.0‰之間。牧民頭發(fā)相對于家畜毛組織δ~(15)N值富集約2.3‰左右。
【關鍵詞】:高寒牧區(qū) 穩(wěn)定性碳、氮同位素 同位素富集度 營養(yǎng)等級
【學位授予單位】:蘭州大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:S811.5
【目錄】:
  • 摘要2-4
  • Abstract4-10
  • 第一章 文獻綜述10-22
  • 1.1 生態(tài)系統(tǒng)中的氮素研究以及穩(wěn)定氮同位素在研究中的應用10-11
  • 1.2 草地生態(tài)系統(tǒng)中的碳素研究以及穩(wěn)定碳同位素的應用11-12
  • 1.3 穩(wěn)定同位素在動物組織器官中的主要研究12-20
  • 1.3.1 在動物生態(tài)學方向的研究13-14
  • 1.3.2 溯源作用14-16
  • 1.3.3 食物安全預警以及品質鑒定16
  • 1.3.4 在動物醫(yī)學和動物營養(yǎng)方面的應用16-17
  • 1.3.5 動物組織器官中碳、氮同位素組成和分布的特點及影響因素17-20
  • 1.3.5.1~(13)C17-19
  • 1.3.5.2~(15)N19-20
  • 1.4 本試驗中研究對象介紹及選擇依據20-22
  • 1.4.1 藏羊、牦牛介紹20
  • 1.4.2 動物組織—毛發(fā)的選取及依據20-22
  • 第二章 樣品采集、處理及測定22-29
  • 2.1 樣品采集地點概況22-25
  • 2.1.1 青藏高原總體地理與氣候概況22
  • 2.1.2 西藏自治區(qū)那曲地區(qū)樣品采集地古露鎮(zhèn)簡介22
  • 2.1.3 青海省果洛藏族自治州樣品采集地簡介22-23
  • 2.1.4 甘肅省甘南藏族自治州瑪曲縣樣品采集地簡介23-24
  • 2.1.5 青海省海南藏族自治州貴南縣樣品采集地簡介24
  • 2.1.6 甘肅省武威天祝藏族自治縣樣品采集地簡介24
  • 2.1.7 藏族地區(qū)人們的生活習慣介紹24-25
  • 2.2 試驗材料預處理方法25-26
  • 2.2.1 土壤樣品的預處理方法25-26
  • 2.2.2 牧草樣品預處理26
  • 2.2.3 毛發(fā)組織的預處理方法26
  • 2.2.4 藏族人民的頭發(fā)樣品預處理方法26
  • 2.3 樣品全碳、全氮含量以及穩(wěn)定碳、氮同位素相對含量的測定26-28
  • 2.3.1 樣品中有機碳、全氮含量的測定26-27
  • 2.3.2 穩(wěn)定碳、氮同位素的測定方法27-28
  • 2.4 數據處理方法28-29
  • 第三章 結果分析29-50
  • 3.1 高寒牧區(qū)土壤中碳、氮元素及其穩(wěn)定同位素的測定結果分析29-34
  • 3.1.1 高寒牧區(qū)土壤中有機碳、δ~(13)C值測定結果及特征分析30-32
  • 3.1.2 高寒牧區(qū)土壤中全氮、δ~(15)N值測定結果及特征分析32-34
  • 3.2 高寒牧區(qū)牧草中碳、氮元素含量測定結果34-37
  • 3.2.1 高寒牧區(qū)牧草中有機碳、穩(wěn)定碳同位素含量測定結果34-35
  • 3.2.2 5個地區(qū)牧草樣品中全氮、穩(wěn)定氮同位素含量結果比較35-37
  • 3.3 高寒牧區(qū)家畜毛發(fā)組織中穩(wěn)定碳、氮同位素特征分析37-40
  • 3.3.1 高寒牧區(qū)牦牛尾毛組織中穩(wěn)定碳、氮同位素分析37
  • 3.3.2 高寒牧區(qū)藏羊毛組織中穩(wěn)定碳、氮同位素分析37-39
  • 3.3.2.1 高寒牧區(qū)藏羊毛組織中穩(wěn)定碳、氮同位素分析37-38
  • 3.3.2.2 青藏高原高寒牧區(qū)牦牛、藏羊毛組織中穩(wěn)定碳、氮同位素比較38-39
  • 3.3.3 家畜年齡階段、生活地區(qū)因素對毛組織中碳、氮同位素的影響39-40
  • 3.4 高寒牧區(qū)人頭發(fā)中穩(wěn)定碳、氮同位素特征分析40-41
  • 3.5 土壤-牧草-牦牛、藏羊-人營養(yǎng)過程中穩(wěn)定碳、氮同位素δ~(13)C、δ~(15)N值的富集情況41-50
  • 第四章 討論50-58
  • 4.1 土壤中穩(wěn)定碳同位素的δ~(13)C值特征50
  • 4.2 穩(wěn)定碳同位素在牧草中δ~(13)C值特征50-51
  • 4.3 牧草中穩(wěn)定氮同位素δ~(15)N值特征51-52
  • 4.4 家畜毛組織中穩(wěn)定碳同位素δ~(13)C值得主要影響因素52-53
  • 4.5 家畜毛組織中穩(wěn)定氮同位素δ~(15)N值特點53
  • 4.6 穩(wěn)定碳、氮同位素在人頭發(fā)組織中δ~(13)C、δ~(15)N值特征53-54
  • 4.7 穩(wěn)定性碳、氮同位素在牧草-土壤間的分餾效應54-55
  • 4.8 穩(wěn)定性碳同位素在家畜毛組織-牧草間的分餾效應55-56
  • 4.9 青藏高原地區(qū)穩(wěn)定型碳、氮同位素技術在土壤和牧草?牦牛、藏羊?人營養(yǎng)過程中的特征分析56-58
  • 第五章 結論58-59
  • 參考文獻59-65
  • 在學期間的研究成果65-66
  • 致謝66

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1 陸仲t

本文編號:281382


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