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| 1 | 末次冰期以来全球陆地植被中C_3/C_4植物相对丰度时空变化基本特征及其可能的驱动机制显示文摘末次冰期以来的陆地植被中C3/C4植物相对丰度变化的主要驱动因素曾被广泛的争论,尽管越来越多的研究者认同气候因素,而不是大气CO2浓度,是最主要的驱动因素.但对于某一具体的研究区域而言,温度还是降水是最主要的驱动因素,仍存在不同的认识.由于具体的研究区域,温度和降水的变幅相对有限,且经常协同变化,因此从更广阔的空间尺度来对有关研究结果进行总结,或许可获得更清晰的认识.对全球末次冰期以来的C3/C4植物相对丰度变化记录进行梳理,发现其存在明显的规律性,即:除地中海式气候地区外;在高纬度地区,末次冰期以来,均以C3植物占绝对优势;在中纬度地区,末次冰期至全新世,C4植物相对丰度上升;而低纬度地区,末次冰期至全新世,C4植物相对丰度下降.结合现代过程研究结果,探讨了末次冰期以来陆地植被C3/C4植物相对丰度变化的驱动机制,认为在末次冰期以来的大气CO2浓度背景下,温度是C3/C4植物相对丰度的首要控制因素,温度条件满足之后,则水分条件成为主要控制因素.这些认识对于将来获得的更高分辨率的过去C3/C4植物相对丰度记录的气候环境信息解译,以及在可靠的温度和大气CO2浓度背景条件下,理解更长时间尺度的C3/C4植物相对丰度变化的驱动机制,均具有一定的意义. | 饶志国 陈发虎 张晓 许元斌 薛骞 张平宇 | 2012 | 科学通报2012，57，18： | 17 |
| 2 | 浑善达克沙地地表沉积物有机碳同位素组成与植被-气候的关系显示文摘研究现代地表沉积物有机碳同位素与植被-气候的关系,对于重建过去气候变化过程有重要意义。然而,对于气候变化幅度大、生态环境脆弱的浑善达克沙地,尚缺少相关的研究。本研究对浑善达克沙地进行了全面采样,对42个地表样品进行了有机碳同位素分析。结果表明,浑善达克沙地表土有机碳同位素(δ~13C)介于-25.0‰^-19.4‰之间,平均为-22.2‰。通过两端元方法估算,研究区C_4生物量介于O-46%之间,平均为17.9%,与前人的C_4植被调查结果有很好的可比性。相关分析表明,C_4生物量与年降水量呈显著负相关关系,而与温度关系不大,这表明在该地区年均温差异较小的情况下,降水可能是控制C_4植物生物量的主要因素;另外,推测也可能是研究区C_3生物量的变化主导地表有机碳同位素的变化。建立的δ~13C-年降水量转换函数,预期可用于重建浑善达克沙地全新世降水量的变化。 | 陈英勇 鹿化煜 张恩楼 周亚利 王晓勇 韩志勇 徐志伟 | 2013 | 第四纪研究2013，33，2： | 14 |
| 3 | 南黄海黑碳记录的中国东部晚上新世以来C_(3)/C_(4)植被演化显示文摘陆地植被是全球生态系统的重要组成部分,其C_(3)/C_(4)组成类型及演化进程对于理解过去生态系统对全球变化的响应及适应机制具有重要科学意义。晚上新世以来东亚C_(4)植被扩张的时间、过程和机制等仍存很大争议,尤其缺少长江流域C_(3)/C_(4)植被相对丰度演化的地质记录及不同纬度植被演化的时空综合对比。本研究利用大陆架科学钻探计划在南黄海钻取的CSDP-1孔约300.10 m长的岩芯沉积物的黑碳含量、通量及碳同位素组成,重建了晚上新世以来中国东部地区C_(3)/C_(4)植被演化历史。研究发现,在晚上新世(约3.0~2.6 Ma),黑碳碳同位素组成发生明显正偏,指示沉积物源区长江流域的C_(4)植被相对丰度的增加,可能受到了中低纬度地区干旱化增强及大气CO_(2)浓度下降的共同影响;而中高纬度如黄土高原地区的C_(4)植被则相对减少,推测更低的温度可能成为了C_(4)植被生长的限制因素。中更新世(约1.0 Ma)以来,黑碳碳同位素比值整体负偏,表明源区C_(4)植被相对丰度减少。尽管沉积物源区在0.8 Ma左右转变为纬度更高的黄河流域,但东亚不同纬度地区记录均显示了碳同位素负偏,表明这是一区域现象,分析认为全球气候变冷是影响中更新世以来C_(4)植被演化的重要因素。本研究揭示出,除了全球性的因素(大气CO_(2)浓度)外,区域气候(温度和干旱度)在东亚地区C_(3)/C_(4)植被长期演化中具有重要影响。 | 陈州美子 万世明 张晋 黄杰 刘书明 李安春 | 2021 | 第四纪研究2021，41，4： | 12 |
| 4 | 中国半干旱-湿润区末次间冰期以来黄土有机碳同位素特征与植被变化显示文摘对比研究中国半干旱-湿润气候区的黄土有机碳同位素(δ13CTOC)变化的控制因素及其所揭示的植被演替过程,能够为认识这些地区植被变化规律提供新的依据.迄今,秦岭以南亚热带地区土壤δ13CTOC与植被和气候之间的关系及其与黄土高原地区的联系还不清楚.本研究选取末次间冰期以来黄土高原的镇北台、西峰、洛川,以及秦岭地区的洛宁和长江下游的镇江等5个代表性黄土剖面,对其δ13CTOC进行对比分析.结果表明,湿润区黄土δ13CTOC在间冰期偏正,在冰期偏负,可以反映季风强度的变化.末次间冰期以来湿润气候条件下黄土沉积区的植被是以C4草本为主的C4/C3混合的草地.温度满足一定条件后,季风降水变化可能是控制半湿润-湿润区黄土沉积上覆C3/C4植物丰度变化的主要因素. | 张红艳 鹿化煜 顾兆炎 李徐生 张朝晖 陈英勇 张文超 吕安琪 赵丽媛 | 2015 | 第四纪研究2015，35，4： | 9 |
| 5 | 温度影响东北地区更新世植被变化的黄土记录显示文摘温度、降水(湿度)和大气CO2含量被认为是影响C3植物生长的主要因素.大量的现代植物和土壤有机质碳稳定同位素(δ13C)研究表明,温度升高可使C3植物的碳同位素变重(正),降水增多(湿度增大)和大气CO2含量升高可使C3植物的碳同位素偏轻(负);同时,C4植物可明显地影响土壤的有机碳同位素组成.基于这些认识,以前对黄土高原的黄土-古土壤序列有机质碳同位素和植被组成变化进行过不少研究.但是,相关的研究在我国东北地区的黄土中还未开展.本文对我国东北地区厚度36m的喀喇沁旗牛样子沟黄土-古土壤剖面进行了间隔10cm的采样和总有机碳含量(TOC)、有机质稳定碳同位素的测试分析.结果表明,在间冰期发育的古土壤有机质含量高、δ13C值偏正;反之,在冰期堆积的黄土有机质含量低、δ13C值偏负.通过分析表明,研究区的植被类型是以C3植物占主导地位,C4植物对土壤有机质δ13C变化的贡献有限,并且气候变化具有冰期-间冰期季风气候变化的特点,据此推断温度是决定东北地区植被碳同位素组成变化的主要因素,超过了降水(湿度)和大气CO2含量对植被(植物碳同位素组成)变化的反向影响.这一发现揭示了温度对我国东北地区长时间尺度植被变化的控制作用.这些认识对于在未来全球变暖背景下,东北地区的林木和小麦、大豆、水稻等C3作物的种植有借鉴意义. | 鹿化煜 张红艳 曾琳 吕安琪 张朝晖 陈英勇 弋双文 | 2015 | 第四纪研究2015，35，4： | 9 |
| 6 | 末次盛冰期以来中国南方C3/C4植被时空演化及影响机制显示文摘当前中国南方C3/C4植被演化的研究开展得较少,且C3/C4植被演化的主要影响机制也不明确.这有碍于全面了解不同气候环境下C3和C4植物竞争机制及其与气候要素的关系,也不利于评估未来气候变化对区域C3/C4植被的影响.事实上,区域尺度C3/C4植被变化对全球碳循环和农业生产有着重要的影响.由此可见,重建中国南方地区C3/C4植被的演化历史并理清气候变化对其影响机制显得尤为重要.文章选取了长江以南地区的湛江湖光岩玛珥湖、泸沽湖、星云湖、鄱阳湖、龙感湖、白马湖、东钱湖和梵净山九龙池等8个湖泊以及定南、南屯、袍烈和铭爱村等4个泥炭沉积记录系统地开展了高碳数正构烷烃稳定碳同位素(δ13C)分析,重建了末次盛冰期以来南方地区C3/C4植被的时空演化,并结合已有的古气候记录试图探讨影响研究区C4植物丰度变化的气候要素.湛江湖光岩玛珥湖、星云湖和泸沽湖3个钻孔岩芯和定南泥炭样品的高碳数(C27~C33)正构烷烃δ13C均值的集成结果表明:从末次盛冰期至全新世早期C4植物比例呈逐渐增加趋势,从21%升高到34%,而到全新世中期C4植物比例显著降低,最低达到10%.在空间上,末次盛冰期和全新世早期C4植物丰度总体上呈现由南向北逐渐降低的趋势,而在全新世大暖期则出现相反的空间变化趋势,这体现了C4植物空间分布由温度调控转变为降雨调控的结果.该研究表明在中国南方温度是C4植物分布的主控因素,而在温度条件合适时降雨的增多会降低C4对C3植物的竞争优势.因此,温度与降雨季节性分配的组合关系是决定C3/C4植被比例变化的重要气候要素.在未来温度升高降雨增多的前提下, C4植物竞争优势的降低可能会对中国农业生产有所影响. | 崔琳琳 胡建芳 王旭 | 2019 | 中国科学:地球科学2019，49，8： | 6 |
| 7 | 浙江北湖桥岩芯记录的早—中全新世环境演变显示文摘通过对浙江余杭北湖桥钻孔(简称BHQ孔)沉积物中总有机碳(TOC)和碳同位素(δ^(13)C_(org))的分析,结合碳氮比(C/N)、粒度参数、年代和孢粉资料,探讨了研究区域早中全新世期间气候演变规律。结果表明,BHQ孔所在区域早中全新世期间,环境变化可以划分为3段:111.4~8.7 ka B.P.,δ^(13)C_(org)在-27.24‰^-23.4‰范围内波动升高,TOC含量(0.19%~0.69%)呈显著增加趋势,指示气候由冷干逐渐转向温湿。2 8.7~8.0 ka B.P.,TOC含量偏低,δ^(13)C_(org)(-24.91‰^-22.93‰)较为偏正,指示气候呈冷干—温湿—温干。38.0~4.2 ka B.P.,TOC含量(0.18%~2.18%)和δ^(13)C_(org)(-26.33‰^-19.09‰)变化频繁且幅度较大,但整体上TOC含量偏高,δ^(13)C_(org)偏负,指示该段时期内气候总体呈暖湿特征,且存在不同尺度的冷暖波动。其中在8.0~5.7 ka B.P.期间,TOC含量(0.43%~2.18%)明显偏高,δ^(13)C_(org)(-25.79‰^-23.15‰)明显偏负,指示气候温暖湿润,对应于区域全新世大暖期;此外本段时期内还记录到5.5 ka B.P.和4.2 ka B.P.两次冷事件。由此表明湖沼相沉积物TOC及δ^(13)C_(org)可以记录降水量和温度的变化状况,能有效指示古气候的变化规律,同时研究结果初步揭示了浙北地区早中全新世期间气候演变特点。 | 叶玮 程龙娟 朱丽东 李凤全 王天阳 金莉丹 | 2016 | 沉积学报2016，34，3： | 4 |
| 8 | 碳酸盐碳同位素揭示的泥河湾盆地上新世中晚期C_(4)植物扩张历史显示文摘植被中C_(4)植物比例与气候条件和生态系统类型密切相关,了解C_(4)植物扩张历史对于理解过去生态系统格局演化以及古气候变化具有重要科学意义。本研究在已有古地磁年代基础上,通过对泥河湾盆地郝家台NHA钻孔224.2~175.4 m段内243个沉积物样品的碳酸盐δ13C分析,结合δ18O、地球化学元素、粒度等环境代用指标测试,揭示了泥河湾盆地上新世3.66~2.89 Ma期间的C4植物扩张历史。研究结果显示:1)泥河湾盆地3.66~2.89 Ma期间,δ13C均高于-7‰,且δ13C值整体呈现波动上升的趋势,指示了研究时段内泥河湾盆地C3、 C_(4)植物共存,C_(4)植物总体呈现出明显扩张的趋势,其中约3.58 Ma和约3.10 Ma为研究时段内两次最为明显的C_(4)植物扩张重要时间节点;2)3.58 Ma之前,δ13C多低于-5‰,植被以C_(3)植物为主,3.58~3.10 Ma期间δ13C含量在-5‰至-3‰之间波动,气候趋向干旱化方向发展,C_(4)植物所占比例有所增加;3)3.10 Ma之后的全球性冷干事件导致泥河湾盆地气候显著变冷变干,尤其是干旱化程度显著增强,δ13C多高于-3‰,指示泥河湾盆地C_(4)植物出现显著扩张,以C_(4)植物为主的草本植被占比可能超越C_(3)植物,成为区域主要的植被类型;4)C_(4)植物扩张过程中,也存在数次波动,如在约3.46 Ma、约3.38 Ma、约3.28 Ma和约3.13 Ma等时段内出现数次持续时间较短的δ13C明显低值,分别可以与全球深海氧同位素阶段(MIS)明显冷时期对应的MG6、 MG4、 M2和KM2相一致,但这些低值呈现出随时间推移,δ13C值逐渐升高的趋势,显示C4植物的影响逐渐加强。 | 刘超飞 张振 李月丛 王永 迟振卿 董进 | 2023 | 第四纪研究2023，43，5： | 0 |
| 9 | 沉积物中黑碳在古环境古气候研究中的应用显示文摘黑碳是指生物质或化石燃料不完全燃烧以及岩石风化所产生的一系列含碳物质连续体的统称。其特殊的物理化学性质可对全球气候环境造成显著影响,如加剧温室效应、影响水文循环和碳封存;由于其具有较为稳定的化学性质以及燃烧前后碳同位素分馏小的特征,又使黑碳作为一种载体被应用到地质时间尺度火历史与植被演化重建工作中。通过对黑碳的特征、来源、循环、在沉积物中的提取方法及其在不同时间尺度古环境重建中的应用进行评述,提出了目前黑碳记录在古环境重建中存在的一些问题,如黑碳的降解转化过程对黑碳沉积的影响,以及黑碳年龄具有滞后性,沉积物中黑碳来源及沉积过程的复杂性,地质时间尺度黑碳参与碳循环的角色仍不明确等。另外对未来研究进行了展望:相对于陆地土壤、湖泊、河流、冰川等载体,海洋沉积物中黑碳的研究工作还非常缺乏。自1966年以来,深海钻探计划、国际大洋钻探计划、综合大洋钻探/发现计划航次及我国自主航次在全球海洋获取了大量高质量沉积岩芯,为未来利用黑碳研究新生代以来构造、气候、植被、火乃至人类活动之间的相互作用提供了可能性。 | 姜寿恕 赵德博 唐艺 李梦君 万世明 | 2023 | 海洋地质与第四纪地质2023，43，5： | 0 |
| 10 | 东海嵊山岛末次冰期黄土有机碳同位素特征及其古环境意义显示文摘黄土沉积中有机碳同位素组成与古气候关系密切,对研究区域环境演变具有重要意义。本文聚焦我国东海嵊山岛末次冰期黄土地层,在磁化率和元素地球化学指标特征分析基础上,开展有机碳同位素组成特征研究。研究结果表明:嵊山岛黄土沉积剖面有机碳同位素组成波动范围-21.63‰~-27.56‰,平均值为-24.88‰,剖面有机碳同位素组成波动偏正;利用端元法对嵊山岛黄土沉积环境中C_(3)/C_(4)植被相对丰度进行估算,揭示沉积地层记录的植被类型是以C_(3)型植被为主导,C_(4)型植被对沉积地层中有机碳同位素的贡献有限;与南京洞穴石笋、苏禄海海洋沉积以及南极Vostok冰芯氧同位素记录对比,显示末次冰期间冰阶时期嵊山岛黄土沉积中有机碳同位素波动是以C_(3)型植被为主导的植被碳同位素对降水条件改变的响应,降水可能是这一时期黄土沉积中有机碳同位素变化的主要影响因素;在末次冰消期阶段,温度有利于C_(4)植被的发育,导致区域C_(4)型植被丰度有所上升,并对沉积地层中有机碳同位素变动的贡献增加。 | 赵庆 周立旻 郑祥民 王辉 吕红华 陈圆圆 | 2023 | 海洋地质与第四纪地质2023，43，1： | 0 |
| 11 | 湖北清江岩溶洞穴现代土壤有机碳同位素与生物标志物指标变化规律显示文摘为进一步理解中国南方岩溶区现代土壤生物有机地球化学演化规律,对采自湖北清江流域典型岩溶洞穴上覆土壤开展了系统的分析。分别采用稳定同位素质谱仪(MAT-251)与气相色谱质谱仪(GC-MS)测试了样品中的有机碳同位素与生物标志物指标。其中有机碳同位素值(δ13Corg)在-28.3‰^-27.4‰之间变化,并随深度的增大呈逐渐正偏的趋势,指示了当地的植被类型自土壤层形成以来主要为C3植物。而可抽提有机质的总量、正构烷烃高碳数奇偶优势(CPIh值)、高碳数与低碳数含量比值(Rh/l值)、平均链长(ACL值)以及脂肪酸C16:1/C16:0等指标随土壤剖面深度的增大呈现逐渐降低的趋势,与土壤有机碳同位素的变化趋势基本一致,说明岩溶地区表层土壤中有机碳同位素和生物标志物均与土壤层内微生物活动的强弱密切相关。另一方面,也暗示了有机碳源是制约岩溶地区土壤微生物活动的重要因素之一。为进一步深入理解湖北清江和尚洞洞穴石笋记录提供了新的思路。 | 白晓 黄俊华 朱家平 | 2014 | 地质科技情报2014，33，2： | 0 |
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