苏北沿海常见草本植物碳稳定性同位素自然丰度研究开题报告

1. 研究目的与意义

植物稳定性碳同位素技术是近年兴起的一项快速、可靠的技术。利用稳定性碳同位素技术可以揭示碳同化的过程的许多方面的信息。遗传因素和环境因子同时决定植物碳同位素组成，分析沿海常见草本植物碳稳定性同位素自然丰度分布规律，有助于了解沿海耐盐植物耐盐机理，明晰耐盐植物生态位影响因素。本研究拟在江苏省东台市沿海滩涂选取常见草本植物10-15种，分析其各器官（根、茎、叶）及根际土壤中碳稳定性同位素自然丰度分布，探索草本植物生理耐盐机制规律。

2. 国内外研究现状分析

国外稳定性同位素的研究主要集中在农林渔牧业^[1]、生态环境气候变化^[7]、医药食品安全等领域^[9]。如Hardy等人利用稳定性同位素技术对澳大利亚南部Murray　River鱼类中的碳源进行渔业资源方面的研究^[14]。在生态环境、气候变化方面国外起步较早，从上世纪70年代将稳定性同位素技术应用于生态学领域开始，这一技术就在国外得到较快的发展^[14]。同位素技术在医药食品安全的应用，国外起步也较早，在大米的溯源测定中SuzukiY等人通过测定大米中的δ¹³C、δ¹⁵N、δ¹⁸O的数值和C、N的含量，对大米不同产地进行判别。发现大米中的同位素氢受种植地的水源和当地的气候影响^[9]。

20世纪30 年代开始，稳定同位素技术开始应用，随后在国内开始逐渐发展。上世纪50年代，稳定性同位素开始在生命科学领域得到应用。20世纪90年代，我国开始将稳定性同位素应用于生理生态领域。在近几十年生态学研究中，稳定同位素技术与遥感技术和数学模型被认为是三大现代技术^[12]。与国外稳定性同位素的研究邻域相似，国内也主要集中在农林渔牧业^[1]、生态环境气候变化^[7]、医药食品安全等领域^[9]。李昕宇在研究放牧、増雨对典型草原植物稳定性同位素效应的影响的研究中发现^[8]，放牧作为一种干扰因子，在相同的气候区域内,其干扰程度的强弱成为影响植物生长的主要因子，影响着植物生态生理学过程。谢静，朱万泽沿海拔梯度对贡嘎山木本植物碳同位素变化进行研究（2014)。得出同种植物叶片在不同海拔间δ¹³C值存在差异，即δ¹³C值随着海拔的上升而增加。

熊鑫、张慧玲等，采用稳定性同位素碳、氮过对鼎湖山森林演替序列进行研究（2016）。选取针叶林(PF)、针阔叶混交林(MF)和季风常绿阔叶林(BF)植物-土壤为对象对碳氮同位素自然丰度进行确定, 对叶片-凋落物-土壤采用同位素比值指标(δ13C)进行测定，通过对比演替水平和垂直方向上的变化特征。得出了各层土壤及地表凋落物的δ13C均表现为BF

3. 研究的基本内容与计划

实验内容：

（1）分析1015种草本植物不同器官（根、皮、叶）δ 13 c 指标；

（2）分析根际土壤中碳稳定性同位素自然丰度分布

4. 研究创新点

稳定性同位素因具有相对稳定的物理性质、无放射性及辐射效应等优点，具有示踪、整合和指示等多项功能。碳同位素技术是近年兴起的一项快速、可靠的技术，被应用于多个邻域。碳稳定性同位素技术用于植物样的研究中，具有测试时间快、测试结果准确、所需测试样品量少的优点。