稳定同位素溯源混合模型-R
稳定同位素混合模型(Mixing model)
稳定同位素比值
- 稳定同位素比值(δ值,简读为“delta”值),McKinney et al.(1950)首次提出。
- 样品中两种同位素比值相对于某一标准对应比值的相对千分差。
δ(‰)=(RsampleRstandard−1)×1000\delta(‰)=(\frac{R_{sample}}{R_{standard}}-1)×1000δ(‰)=(RstandardRsample−1)×1000
应用: 计算不同源物质对某一混合物贡献比例(食物来源、水分贡献、碳源贡献、污染物来源分析等)
原理: 稳定同位素质量守恒
δM=f1(δ1+γ1)+f2(δ2+γ2)+...+fn(δn+γn)\delta_M=f_1(\delta_1+\gamma_1)+f_2(\delta_2+\gamma_2)+...+f_n(\delta_n+\gamma_n)δM=f1(δ1+γ1)+f2(δ2+γ2)+...+fn(δn+γn)
δM\delta_MδM 和δiδ_iδi分别为是混合物(消费者)和源的稳定同位素值,fif_ifi是第iii个源对混合物的贡献比例,γi\gamma_iγi分别是第iii个源的稳定同位素值及其与混合物(消费者)之间的分馏值;
n同位素,n+1个源,可精确得到各源的贡献比例。
n同位素,>n+1个源,借助同位素混合模型,计算比例范围。
**前提:**源物质稳定同位素值存在差异;分馏系数已知
模型名称 | 优点 | 缺点/不足 |
---|---|---|
线性混合模型 | 可以准确计算每种源的贡献比例 | 只适用于n个同位素,n+1个源 |
Isoerro | 考虑了食物源数据的不确定性 | 只适用于n个同位素,n+1个源 |
Isoconc | 考虑消费者和食物源的元素含量 | 适用于消费者和食物源之间碳氮含量相差较大,且需根据食物源的特性对其碳氮含量做相应调整 |
IsoSource | 适用于n个同位素和>n+1种源,界面易操作,结果易提取分析 | 只能给出范围,未充分考虑数据的不确定性,宽容度(tolerance)的调整会带来较大变化 |
贝叶斯混合模型(Mixsir, SIRA, Mix SIRA等) | 适用于n个同位素和>n+1种源,且考虑了数据的不确定性(标准差,分馏系数等),提高了准确性 |
数据整理
- 源比较多的情况下,需要对源进行合并,两种方式
(1)前整合:稳定同位素值相近(统计上无差异);逻辑相近组(陆源/海源等),计算前合并
(2)后整合:经IsoSource计算后,逻辑相近组计算结果合并相加,重新整理
MixSIRA整合了Mixsir和SIA
开发者:Brian Stock等
链接:A PDF Document
链接:MixSIAR
- 线性混合模型如何工作?
- 当样本量增大后或者源增多后,线性混合模型不再适用
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