PDF《植物叶蜡正构烷烃分子分布特征与植被类型的关系》

t distinguish woody plants/shrubs from grasses effectively according to the statistics of

1232 observations of grasses and woody plants. Indeed, variations of n-alkane distributions may be affected not only by vegetation types, but also by local environmental conditions. Therefore, leaf wax n-alkane distributions of dominant carbons and chain- length ratios should not be regarded as robust indicators for paleoclimate and paleovegetation reconstruction. Key words: plant leaf wax;

n-alkanes;

vegetation types;

chain length;

dominant carbon 植物叶蜡在植物叶表皮合成,由一系列长链有 机化合物组成,包括正构烷烃、醇、醛、酯类和 脂肪酸等(Jenks and Ashworth,1999),其主要 作用是减少叶蜡表皮失水,保持叶面温度和湿度, 抵御病原体和昆虫攻击(Richardson et al,2005;

Shepherd et al,2006).其中,正构烷烃是分子结 构最简单的生物标志化合物,通过长链脂肪酸脱 羰基作用合成(Kunst and Samuels,2003), 对 气候、环境变化较敏感(Xie et al,2000;

Huang et al,2001;

Ratnayake et al,2006;

Sachse et al, 2006;

张杰和贾国东,2009),具有化合物稳定、 保存时限长、分布广、提取和分析简单等特点 (Sachse et al,2006).长链正构烷烃分子组合特 征是经典的有机地球化学指标,如主峰碳数 Cmax、 奇偶优势指数 OEP(Odd Even Predominance)、 碳优势指数 CPI(Carbon Predominance Index)和平均碳链长度ACL(Average Chain Length) 等(Cranwell,1973;

Cranwell et al,1987;

Simoneit et al,1991;

Rommerskirchen et al,2003), 可 用来指示有机质来源及演化(Cranwell,1973;

Meyers,2003;

Pancost and Boot,2004)、 古气候和古环境变化(Cranwell et al,1987;

Ohkouchi et al,1997;

Pancost and Boot,2004)等. 正构烷烃的主峰碳分布特征可用来判断木 本、草本植物的输入,前人有机地球化学研究结 果表明:木本植物的正构烷烃主要以 C27 或C29 为 主峰,而草本植物的正构烷烃主要以 C31 为主峰 (Cranwell,1973;

Cranwell et al,1987;

Meyers and Ishiwatari,1993).Bojovi? et al(2012)通过 对塞尔维亚

195 个黑松样品进行分析,发现其正构 烷烃分布存在明显的多样性,表明正构烷烃可以作 为有效的植物分类学指标.Nikolic et al(2013)也 提出正构烷烃分布特征可以用于植物分类.Maffei (1996a,1996b)通过对伞形科、十字花科和豆科 及禾本科的研究认为正构烷烃分布特征作为植物分 类指标是有效的. 然而,一些结果也显示正构烷烃分布特征变 化的意义不能简单地做出解释(Dodd and Afzal- Rafii,2000;

Bush and McInerney,2013), 也即其分布特征是否具有植物分类学意义存在争议.饶 志国等(2011)对近来国内外报道的总共

334 种现 代植物长链正构烷烃分子主峰碳数进行统计表明,

207 种现代草本植物中,124 种植物正构烷烃以 C31 为主峰,101 种木本植物中,以C31 和C29 为主峰 的分别为

35 和31 种.Bush and McInerney(2013) 对芝加哥地区

24 种38 株植物进行采样分析,并对 目前报道的

2093 种现代植物正构烷烃数据进行统 计,发现草本和木本植物正构烷烃中 C29 和C31 含 量相对丰度变化很大,依靠 C

27、C29 和C31 鉴别草 本和木本植物的准确度为 58%.Vogts et al(2009) 通过对非洲热带雨林和草原的研究,发现木本和 草本植物正构烷烃分布特征差别很小.Carr et al (2014)在南非地区的研究也发现,一些木本和草 本植物的正构烷烃分布相互重叠,很难区分. 此外, 正构烷烃C31/C