中国东部南北样带主要树种叶片δ13C值空间特征的环境及生物学影响研究

碳同位素技术在水分利用效率、古生态与古气候以及光合型鉴定等领域发挥着越来越重要的作用。碳稳定性同位素组成(δ13C)受温度、降水等环境要素及植物自身生物学特性的影响。虽然目前关于植物δ13C已经有了大量的研究结果，但是这些研究多集中在环境变异较小的站点或小的区域尺度上，另外关于植物生态化学计量特征对δ13C的影响还鲜见报道。本项目以中国东部南北样带森林生态系统为依托，研究在较大的区域尺度上气候因子和植物营养元素组成对δ13C的影响及其对δ13C变异的贡献率。本项目将重点研究：(1)中国东部南北样带优势种叶片δ13C的空间分布格局及其对环境因子的响应；(2)叶片生态化学计量学特征参数对叶片δ13C的影响；(3)环境和生物因子对叶片δ13C变异的贡献率。研究结果将为研究δ13C的空间分布格局、环境和生物学影响机制和大尺度的植物水分利用效率等提供科学依据和数据基础。

碳同位素技术在水分利用效率、古生态与古气候以及光合型鉴定等领域发挥着越来越重要的作用。碳稳定性同位素组成(δ13C)受温度、降水等环境要素及植物自身生物学特性(如N含量和P含量)的影响。通过对中国东部南北样带45个优势种108个采样点364个叶片样品的研究表明，叶片δ13C的变化范围为-32.97‰～-24.27‰，平均值为-（28.92±1.45）‰ 。随降雨量的升高， 叶片δ13C值极显著降低。另外叶片P含量和K含量的升高，δ13C极显著的降低，尤其是K含量的影响更显著。本研究通过对中国区域187个采样点478种C3植物叶片的δ13C，统计分析结果表明δ13C的变化范围为-33.50‰ ~ -22.00‰，均值为-(27.10±1.70)‰。随年均降雨量的降低，叶片δ13C值极显著升高。在中国区域（收集数据）和中国东部南北样带（实测数据）的研究均表明年均降雨量与δ13C间的这种极显著的负相关关系，与水分利用效率和降水量间的关系一致，这表明在大的区域尺度上，δ13C可以作为植物水分利用效率的指示指标。