| 陆地植物有机分子化合物氢同位素组成及其古环境意义 |
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| 引用本文：刘卫国,杨洪,黄永松,李立武.2005.陆地植物有机分子化合物氢同位素组成及其古环境意义[J].地球学报,26(z1):233-234. |
| DOI：10.3975/cagsb.2005.s1.76 |
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| 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目（编号：2004CB720200），国家自然科学基金项目（编号：40121303，40373008）、全国优秀博士论文研究基金等项目支持 |
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| 中文摘要:近年来，随着高温裂解－色谱－同位素质谱技术的发展，使有机分子化合物氢同位素的生物地球化学研究成为可能，并已被应用到湖泊沉积物、泥炭等地质记录的古环境研究中。然而，由于目前对陆地植物有机分子化合物氢同位素组成变化与气候变化之间关系很好的认识，造成了地质纪录中的有机分子化合物氢同位素组成变化解释的不确定性。笔者利用 GC/TE/IRMS 方法初步测定了中国西北地区干旱－半干旱地区现代植物和黄土/古土壤序列中正构烷烃组分（主要来自植物叶蜡）的氢同位素组成。来自34个现代植物（包括21个C3 植物和 13个 C4 植物）的δD值变化为 C27 为－10‰～－200‰、C29 为－115‰～－205‰、C31为－113‰～－226‰。结果表明：与目前人们的认识不同，植物叶蜡的氢同位素组成与植物光和作用方式（C3 或 C4 植物）相关性较弱，而与植物的类型（木本和草本）相关；尽管降雨、温度、光合作用方式等因素可能影响植物氢同位素分馏效应，但植物氢同位素组成更大程度的受控于植物生长来源水中的氢同位素组成。黄土高原西峰黄土/古土壤剖面过云130 kyr正构烷烃组分的平均氢同位素组成变化为－140‰～－190‰。偏正δD峰值对应于相对干旱的黄土沉积阶段（海洋氧同位素阶段2和4），而偏负的 δD 峰值对应于相对湿润的古土壤发育阶段（海洋氧同位素阶段 1、3 和 5）。笔者认为黄土/古土壤序列的有机分子化合物的氢同位素组成记录了东亚季风气候控制下中国北方干旱、半干旱地区植被的演化及相应的气候干/湿变化。 |
| 中文关键词:氢同位素 有机分子化合物 植物 土壤 |
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| Hydrogen Isotopic Composition of n-alkanes Extracted from Terrestrial Plants and Its Paleoenvironmental Implications |
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| Abstract:Development of compound-specific hydrogen isotope analysis (CSHIA) using gas chromatography/thermal conversion/isotope ratio mass spectrometry( GC/TE/IRMS) in recent years has spurred an upsurge of interests in obtaining paleoclimatic and paleo-environmental information from D/H ratios ofindividual organic compounds. Here, the δD values of n-alkanes extracted from 34 modern terrestrial plants, including 21 C3 grasses and 13 C4 grasses in north-western China, have been determined, The δD values range from -115‰ to -205‰ for C29,and from -113‰ to -226‰ for C31. The authors have found that the stable hydrogen isotope of plant leaf wax is responding to the terrestrial plant type, such as wood (tree and shrub) and grass. Although complex factors such as temperature, precipitation δD values and plant photosynthesis path can affect hydrogen isotopic composition of plants, the source waterδD values may be a dominated factor.The δD values of the n-alkanes from Xifeng loess profile spanning the last 130 kyr show large variations for the past 130 kyr,ranging from -140‰ to -190‰. Peaks of high D values coincide with dry phases (loess sections,δ18O stages 2 and 4),whereas those of low δD values coincide with wet phases (paleosol sections, δ18O stages 1, 3 and 5). The results obtained demonstrate that the combined D/H ratios of individual long chain n-alkanes and C31/C29 n-alkane ratios can be used as dditional proxies for paleoenvi-ronmental reconstructions in the Loess Plateau of China. |
| keywords:hydrogen isotope compounds-specific plant soil |
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