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《岷江上游亞高山灌叢對(duì)降水的分配機(jī)制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、岷江上游亞高山灌叢對(duì)降水的分配機(jī)制一一應(yīng)用穩(wěn)定同位素技術(shù)（開題報(bào)告）StudyonthePrecipitationPartitioningbytheSubalpineScrubsintheUpperReachesofMinjiangRiverbyStableIsotopes一、穩(wěn)定同位素技術(shù)及應(yīng)用1.1穩(wěn)定同位素概況原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的一類原子叫做同位素（Isotope），他們處在周期表上的同一位置。不具有放射性的同位素稱為穩(wěn)定同位素（StableIsotope）。穩(wěn)定同位素可分為兩類：（1）放射成因穩(wěn)定同位素：由單個(gè)或系列放射性同位素母體哀變而
2、形成的穩(wěn)定同位素；（2）非放射成因穩(wěn)定同位素：沒有放射性母體的穩(wěn)定同位素。天然的穩(wěn)定同位素，是核合成以來就保持穩(wěn)定，迄今為止還未發(fā)現(xiàn)他們能夠自發(fā)衰變形成其他同位素，如氫同位素（*H和2H）。自然界中共有1700余種同位素，其中穩(wěn)定同位素有260余種。1.2穩(wěn)定同位素豐度及分餾1.2.1穩(wěn)定同位素豐度穩(wěn)定同位素含量一般用相對(duì)豐度表示，相對(duì)豐度是指某一元素屮各同位素所占的原子百分比。一些常用穩(wěn)定同位素相對(duì)豐度：氫1H99.985%,2H0.015%；碳12C98.89%，,3C1.11%；氧16O99.762%，1700.038%,1800.200%；氮14N9
3、9.634%，15N0.366%。1.2.2穩(wěn)定同位素效應(yīng)穩(wěn)定同位素的天然豐度，在不同地球樣品中是不同的，有一定的變化范圍。造成這一變化的原因包括：（1）與核合成有關(guān)的過程，（2）與放射性袞變有關(guān)的過程，（3）同位素分餾。由不同的同位素組成的分子之間存在相對(duì)質(zhì)fi差。這種質(zhì):差異所引起的該分子在物理和化學(xué)性質(zhì)上的差異，稱為同位素效應(yīng)（isotopeeffect）o1.2.3穩(wěn)定同位素分餾同位素分溜（isotopefractionation）是指在一系統(tǒng)中，某元素的同位素以不同的比值分配到兩種物質(zhì)或物相屮的現(xiàn)象。分餾是巾于同位素在物理及化學(xué)性質(zhì)上的輕微差異產(chǎn)生
4、的，因此一般情況下分餾的大小與同位素質(zhì)量差成正比。例如，氫的兩個(gè)同位素（*H和2H）的相對(duì)質(zhì)量差是所有元素的同位素中最大的，因此自然界中氫同位素分餾也最大，一般比其他元素的同位素分餾大一個(gè)數(shù)量級(jí)。穩(wěn)定同位素的分溜可分為三種：（1）同位素?zé)崃W(xué)平衡分溜（thermodynamicequilibriumfractionation）：體系經(jīng)過同位素?zé)崃W(xué)平衡交換反應(yīng)而達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，同位素在兩種分子或化合物間的分餾。過程中不發(fā)生一般的化學(xué)變化，只是在不同的化合物之間或各個(gè)分子之間，同位素比值發(fā)生一定的變化，因素有：溫度、壓力、化學(xué)成分（重同位素傾向于富集在分子鍵性
5、強(qiáng)的化合物中）、物質(zhì)結(jié)構(gòu)（在平衡條件下，2H和180富集順序?yàn)椋罕舅舅魵猓?、鹽效應(yīng)。（2）同位素動(dòng)力學(xué)分溜（kineticfractionation）：是指rfl于輕重同位素分子的擴(kuò)散速度、反應(yīng)速度（包括物理的、化學(xué)的和生物化學(xué)的）不同引起的分餾，如光合作用、蒸發(fā)作用。動(dòng)力學(xué)分飽適用于非平衡過程。（3）與質(zhì)量無關(guān)的同位素分飽（massindependentfractionation）：不符合質(zhì)量相關(guān)分溜原則（同位素交換反應(yīng)與質(zhì)量有關(guān)，同位素的質(zhì)量差愈大，則分餾越大）的分餾現(xiàn)象。原因可能與核過程有關(guān)，也可能是由于光化學(xué)反應(yīng)放電或激電作用的結(jié)果。兩種物質(zhì)間
6、同位素分餾的程度用同位素分餾系數(shù)a表示。常以兩種物質(zhì)中的同位素比值之商來表不：ua_b=Ra^Rb(Ra和Rb分別表石某?兀素的兩種同位素在.A、B兩種物質(zhì)中的比值，如2H/*H)。a值通常十分接近1,一般用l.OOn(n為自然數(shù))表示。a值愈偏離1，則說明兩種物質(zhì)之間同位素分餾的程度愈大。1.3應(yīng)用穩(wěn)定同位素的原理在不同的物理、化學(xué)和生物作用過程屮，出現(xiàn)不同的同位素效應(yīng)，發(fā)生某種程度的同位素分餾。正是這一特性，使得我們可以用來研宄其在底物、產(chǎn)物之間的變化從而找出底物和產(chǎn)物的變化關(guān)系和反應(yīng)途徑，有多種底物的時(shí)候還可以區(qū)分來源和對(duì)產(chǎn)物的貢獻(xiàn)比例。在實(shí)驗(yàn)中使用最
7、多的是氫穏定同位素，其存在于水中，以此為例。當(dāng)植物利用的是某一種水分來源時(shí)，通過將植物水分的SD與這種水源的SD進(jìn)行對(duì)比，即可得知植物利用的水分來源(Sternberg&Swart，1987；Dawson&Ehlcringcr,1991；Sternbergetal.,1991；Gregg,1991；Phillips&Ehleringer，1995)。如果通過SD數(shù)據(jù)的對(duì)比確定植物利用的是某兩種水源時(shí)，可以用簡(jiǎn)單的兩端線性混合模型確定每一種來源所占比例(White以^，1985)。當(dāng)兩種水源的5D不同時(shí)，植物水分的SD—定介于兩者之間。將具有較大SD值的水源作
8、為富集端，具有較小SD伉的水源作為消耗端，則植物水分
