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理論的根拠:世界的に、多くの乾燥地が草原への木質の植生の侵入を経験しています。生態系の構造とプロセスのこれらの変化は、河川侵食による堆積物と栄養フラックスの増加をもたらす可能性があります。これらの変化には、特徴的なΔ(13)C値を持つC(4)からC(3)植生へのシフトがしばしば伴うため、安定した同位体分析は、これらのフラックスを追跡するための有望なメカニズムを提供します。 方法:入力植生、表面堆積物、および液体侵食された堆積物サンプルは、米国ニューメキシコの2つの対照的なC(4)-C(3)乾燥地植生遷移にわたって収集されました。同位体比質量分析は、セルコン20-22同位体比質量分析計にインターフェースされたカルロエルバNA2000アナライザーを使用して実行され、バルクδ(13)c値を決定しました。 結果:監視された遷移における現代の入力植生と表面堆積物の安定した同位体分析では、c(4)Bouteloua spのバルクδ(13)C値に有意差(p <0.05)(グラマ)草原、C(3)Larrea Tridentata(Creosote)Shrwhand and C(3)Pinus Edulis/Juniperus Monosperma(Piñon-Juniper)Woodland Sites。重要なことに、この特徴的なδ(13)c値は、各サイトから液体侵食された堆積物のバルクδ(13)C値で維持され、表面堆積物と侵食された堆積物値の間に有意な変動はありませんでした。 結論:サイト間のバルクδ(13)C値の有意差は、植生の入力に依存していた。重要なことに、これらの値は河川侵食された堆積物で堅牢に発現され、安定した同位体分析が堆積物のフラックスを追跡するのに適していることを示唆しています。米国および世界中のこれらの乾燥地植生の移行の一般的な性質により、安定した同位体比質量分析のさらなる発達は、これらの生態系の機能的変化を理解するための貴重なツールを提供しました。
理論的根拠:世界的に、多くの乾燥地が草原への木質の植生の侵入を経験しています。生態系の構造とプロセスのこれらの変化は、河川侵食による堆積物と栄養フラックスの増加をもたらす可能性があります。これらの変化には、特徴的なΔ(13)C値を持つC(4)からC(3)植生へのシフトがしばしば伴うため、安定した同位体分析は、これらのフラックスを追跡するための有望なメカニズムを提供します。 方法:入力植生、表面堆積物、および液体侵食された堆積物サンプルは、米国ニューメキシコの2つの対照的なC(4)-C(3)乾燥地植生遷移にわたって収集されました。同位体比質量分析は、セルコン20-22同位体比質量分析計にインターフェースされたカルロエルバNA2000アナライザーを使用して実行され、バルクδ(13)c値を決定しました。 結果:監視された遷移における現代の入力植生と表面堆積物の安定した同位体分析では、c(4)Bouteloua spのバルクδ(13)C値に有意差(p <0.05)(グラマ)草原、C(3)Larrea Tridentata(Creosote)Shrwhand and C(3)Pinus Edulis/Juniperus Monosperma(Piñon-Juniper)Woodland Sites。重要なことに、この特徴的なδ(13)c値は、各サイトから液体侵食された堆積物のバルクδ(13)C値で維持され、表面堆積物と侵食された堆積物値の間に有意な変動はありませんでした。 結論:サイト間のバルクδ(13)C値の有意差は、植生の入力に依存していた。重要なことに、これらの値は河川侵食された堆積物で堅牢に発現され、安定した同位体分析が堆積物のフラックスを追跡するのに適していることを示唆しています。米国および世界中のこれらの乾燥地植生の移行の一般的な性質により、安定した同位体比質量分析のさらなる発達は、これらの生態系の機能的変化を理解するための貴重なツールを提供しました。
RATIONALE: Globally, many drylands are experiencing the encroachment of woody vegetation into grasslands. These changes in ecosystem structure and processes can result in increased sediment and nutrient fluxes due to fluvial erosion. As these changes are often accompanied by a shift from C(4) to C(3) vegetation with characteristic δ(13) C values, stable isotope analysis provides a promising mechanism for tracing these fluxes. METHODS: Input vegetation, surface sediment and fluvially eroded sediment samples were collected across two contrasting C(4) -C(3) dryland vegetation transitions in New Mexico, USA. Isotope ratio mass spectrometric analyses were performed using a Carlo Erba NA2000 analyser interfaced to a SerCon 20-22 isotope ratio mass spectrometer to determine bulk δ(13) C values. RESULTS: Stable isotope analyses of contemporary input vegetation and surface sediments over the monitored transitions showed significant differences (p <0.05) in the bulk δ(13) C values of C(4) Bouteloua sp. (grama) grassland, C(3) Larrea tridentata (creosote) shrubland and C(3) Pinus edulis/Juniperus monosperma (piñon-juniper) woodland sites. Significantly, this distinctive δ(13) C value was maintained in the bulk δ(13) C values of fluvially eroded sediment from each of the sites, with no significant variation between surface sediment and eroded sediment values. CONCLUSIONS: The significant differences in bulk δ(13) C values between sites were dependent on vegetation input. Importantly, these values were robustly expressed in fluvially eroded sediments, suggesting that stable isotope analysis is suitable for tracing sediment fluxes. Due to the prevalent nature of these dryland vegetation transitions in the USA and globally, further development of stable isotope ratio mass spectrometry has provided a valuable tool for enhanced understanding of functional changes in these ecosystems.
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