聚四氟乙烯塑料管研磨法对测定C4植物碳同位素比值的影响

作者：李蕾; 汪旭明; Rudi ■; 蔡炳贵; 巩晓颖^*

来源：应用生态学报, 2021, 32(06): 1963-1970.

DOI：10.13287/j.1001-9332.202106.019

• 球磨仪
• 塑料污染
• 稳定碳同位素
• 二元混合模型
• 水分利用效率
• 同位素样品制备

聚四氟乙烯(PTFE)塑料管研磨法是测定植物碳同位素比率(δ13C)值常用的前处理方法。该方法处理样品高效快捷,但对植物δ13C可能存在污染。本研究利用人工气候室开展双因素交互试验,包括空气相对湿度(50%和80%)和空气δ13C(13C富集和贫化的空气)两个因素,对比了PTFE塑料管研磨法和不锈钢管研磨法处理C4植物糙隐子草δ13C的结果。结果表明:在相同湿度条件下,不同空气δ13C处理的植物13C分馏值(Δ13C,矫正了光合作用底物的δ13C差异)原本可以视为重复,但由于PTFE塑料颗粒的混入,相同湿度不同13C丰度空气培养下植物叶片Δ13C平均差值为4.8‰。该污染效应导致单个叶片δ13C测定的误差高达8‰。考虑到C4植物的Δ13C较低(通常为1‰～8‰),这种污染效应已经超出了可以接受的误差范围。通过建立类似Keeling曲线的二元混合模型对误差进行了有效消除,并准确估算了植物样品和污染物的δ13C。说明广泛采用的PTFE管研磨方法对研究C4植物Δ13C并不适用,将导致较大的误差。对精度要求较高的研究内容建议使用不锈钢瓶进行研磨。

• 单位
  福建师范大学; 福建省植物生理生态重点实验室; 生命科学学院