黄土高原地区粟、黍碳同位素特征及其影响因素研究  

作　　者：杨青[1,2] 李小强[1] 

机构地区：[1]中国科学院古脊椎动物与古人类研究所中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室,北京100044 [2]南京师范大学地理科学学院江苏省地理环境演化国家重点实验室培育建设点,南京210023

出　　处：《中国科学：地球科学》2015年第11期1683-1697,共15页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:41301042;41172161);国家重点基础研究发展计划项目(编号:2015CB953803)资助

摘　　要：从植物生理特点和形态适应性的角度分析气候环境对植物有机体稳定性碳同位素组成(?13C)的作用机理,是运用有机体?13C进行古气候定量重建的基础.C4植物粟(Setaria italica)和黍(Panicum miliaceum)是中国北方旱作农业的代表作物,其炭化种子易获取、可鉴定到种,?13C可靠性强,是古气候研究的潜在理想材料.通过采集黄土高原地区不同生境现代栽培粟、黍,分析其?13C与环境要素(包括纬度、海拔、全年和生长期的温度、降水量、水分有效性(P/Ep)、湿度等)的关系,结果显示粟?13C值仅与纬度(光照)具有显著负相关关系(相关系数R=?0.46),光照对粟?13C值的影响占21%,其他气候要素对粟?13C值未产生显著影响,粟?13C值不适用于提取气候因素信息;黍?13C与生长期降水量(Pgp)具有显著正相关关系(R=0.75),Pgp对黍?13C的影响程度达到56%.解析黍作物生理特性和形态调整的作用机制,显示在水分胁迫条件下黍植株对环境的适应性主要是通过气孔因素实现的,因此黍?13C能够较好地记录作物生长过程中降水量状况,在古气候定量重建方面具有一定的应用前景.

关 键 词：粟 黍 稳定碳同位素 降水量 水分可利用性 C4植物生理特点 

分 类 号：S311[农业科学—作物栽培与耕作技术]