青藏高原高寒牧區(qū)土—草—畜—人物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中穩(wěn)定碳、氮同位素的分析
本文關(guān)鍵詞:青藏高原高寒牧區(qū)土—草—畜—人物質(zhì)循環(huán)過(guò)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(huì)自發(fā)進(jìn)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(chǎn)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(diǎn)以及元素在要素間流動(dòng)時(shí)的特點(diǎn)。青藏高原被譽(yù)為地球的第三極,環(huán)境惡劣,生態(tài)系統(tǒng)簡(jiǎn)單且脆弱。特殊的地理、氣候特點(diǎn)使得青藏高原生態(tài)系統(tǒng)生來(lái)便具有脆弱易受破壞、破壞后難以恢復(fù)等特點(diǎn)。氮素是生態(tài)系統(tǒng)中一種重要的營(yíng)養(yǎng)元素,是每種生物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中必不可少的營(yíng)養(yǎng)元素之一。而碳循環(huán)是自然界物質(zhì)循環(huán)中最重要同時(shí)也是最基礎(chǔ)組成部分之一。因此,對(duì)于青藏高原草地生態(tài)系統(tǒng)中碳、氮元素的流動(dòng)、轉(zhuǎn)化特點(diǎn)的研究至關(guān)重要。我們的試驗(yàn)選取了青藏高原5個(gè)不同海拔高度的地區(qū);以牧場(chǎng)土壤、家畜可食牧草、牦牛尾毛、藏羊毛、牧民頭發(fā)為研究對(duì)象;測(cè)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(diǎn);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(zhì)流動(dòng)過(guò)程中穩(wěn)定碳、氮同位素的轉(zhuǎn)化、富集情況。通過(guò)樣品的處理、測(cè)定以及數(shù)據(jù)的分析,我們得出了以下幾個(gè)結(jié)論:1.5個(gè)樣品采集地區(qū)81份土壤樣品中有機(jī)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(fù)相關(guān)關(guān)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(fù)相關(guān)關(guān)系。2.5個(gè)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(guān)關(guān)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(guān)關(guān)系(P0.01)。5個(gè)樣品采集地區(qū)總計(jì)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(gè)樣品采集地區(qū)總計(jì)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(gè)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(gè)測(cè)試指標(biāo)對(duì)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;虿匮蛎l(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(gè)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(xiàng)差異指標(biāo)均分別對(duì)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(duì)于家畜毛組織δ~(15)N值富集約2.3‰左右。
【關(guān)鍵詞】:高寒牧區(qū) 穩(wěn)定性碳、氮同位素 同位素富集度 營(yíng)養(yǎng)等級(jí)
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S811.5
【目錄】:
- 摘要2-4
- Abstract4-10
- 第一章 文獻(xiàn)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(yīng)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(yīng)用11-12
- 1.3 穩(wěn)定同位素在動(dòng)物組織器官中的主要研究12-20
- 1.3.1 在動(dòng)物生態(tài)學(xué)方向的研究13-14
- 1.3.2 溯源作用14-16
- 1.3.3 食物安全預(yù)警以及品質(zhì)鑒定16
- 1.3.4 在動(dòng)物醫(yī)學(xué)和動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)方面的應(yīng)用16-17
- 1.3.5 動(dòng)物組織器官中碳、氮同位素組成和分布的特點(diǎn)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(yàn)中研究對(duì)象介紹及選擇依據(jù)20-22
- 1.4.1 藏羊、牦牛介紹20
- 1.4.2 動(dòng)物組織—毛發(fā)的選取及依據(jù)20-22
- 第二章 樣品采集、處理及測(cè)定22-29
- 2.1 樣品采集地點(diǎn)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(jiǎn)介22
- 2.1.3 青海省果洛藏族自治州樣品采集地簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)介24
- 2.1.6 甘肅省武威天祝藏族自治縣樣品采集地簡(jiǎn)介24
- 2.1.7 藏族地區(qū)人們的生活習(xí)慣介紹24-25
- 2.2 試驗(yàn)材料預(yù)處理方法25-26
- 2.2.1 土壤樣品的預(yù)處理方法25-26
- 2.2.2 牧草樣品預(yù)處理26
- 2.2.3 毛發(fā)組織的預(yù)處理方法26
- 2.2.4 藏族人民的頭發(fā)樣品預(yù)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(duì)含量的測(cè)定26-28
- 2.3.1 樣品中有機(jī)碳、全氮含量的測(cè)定26-27
- 2.3.2 穩(wěn)定碳、氮同位素的測(cè)定方法27-28
- 2.4 數(shù)據(jù)處理方法28-29
- 第三章 結(jié)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(cè)定結(jié)果分析29-34
- 3.1.1 高寒牧區(qū)土壤中有機(jī)碳、δ~(13)C值測(cè)定結(jié)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(cè)定結(jié)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(cè)定結(jié)果34-37
- 3.2.1 高寒牧區(qū)牧草中有機(jī)碳、穩(wěn)定碳同位素含量測(cè)定結(jié)果34-35
- 3.2.2 5個(gè)地區(qū)牧草樣品中全氮、穩(wěn)定氮同位素含量結(jié)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(duì)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(yíng)養(yǎng)過(guò)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(diǎn)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(yīng)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(yīng)55-56
- 4.9 青藏高原地區(qū)穩(wěn)定型碳、氮同位素技術(shù)在土壤和牧草?牦牛、藏羊?人營(yíng)養(yǎng)過(guò)程中的特征分析56-58
- 第五章 結(jié)論58-59
- 參考文獻(xiàn)59-65
- 在學(xué)期間的研究成果65-66
- 致謝66
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1 陸仲t
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