在上一期我们讲解了δ值、原子百分超等核心概念，细心的读者一定会发现，δ值的计算都离不开一个“国际标准物质”。这个标准就像我们生活中的“标准砝码”，是所有测量的基石。
今天，我们就来深入聊聊稳定同位素生态学研究中最常遇到的5个国际标准物质。搞清楚它们，你才能看懂全球范围内的同位素数据，并确保自己的研究结果准确。
话不多说，我们开始吧。
22【标准物质 】(Reference Material, RM)
概念：具有一种或多种足够均匀和特性量值高度确定的材料或物质，用于校准测量仪器、评价测量方法或给其他材料赋值。
直白解释：它就是一把“尺子”，一把全球科学家都公认的、最准的“尺子”。
就像我们买东西会用“公斤”和“米”来衡量重量和长度一样，科学家做实验也需要一个公认的、最精确的基准物来测量样品的同位素含量，确保北京实验室和纽约实验室测出来的结果可以放在一起比较。没有它，科学数据就成了“方言”，谁也听不懂谁的。
举栗子：
（1）实验室“标尺”：就像在称重前要先给天平放上“标准砝码”归零一样，科学家在测量未知样品前，必须先测量一个已知值的“标准物质”，来校准仪器，确保仪器测的准。
（2）如果你想知道内蒙古草原和亚马逊雨林的植物是否具有相似的碳循环过程，就需要用同一种碳标准物质（如V-PDB）去测量两地的植物，这样得到的数据才是可比的。
23. 【V-PDB 】(Vienna Pee Dee Belemnite)
概念：碳同位素（¹³C/¹²C）和碳酸盐氧同位素（¹⁸O/¹⁶O）测定的国际基准物质。
背景：国际基准物质有些是纯天然的，比如来自南卡罗来纳州白垩系皮狄组美洲拟箭石(Pee Dee belemnite,PDB)是¹³C和¹⁸O的同位素刻度标尺，随着PDB耗尽后，后由国际原子能机构（IAEA）人工配制（V-PDB），因为二者的同位素组成非常接近，所以从1995年开始使用 V-PDB代替了PDB。
直白解释：这是同位素界衡量“碳”和“氧”轻重的一把“标准尺子”。这把尺子的原型是一块古老的化石，现在用的是根据那块化石复制出来的，全世界的碳、氧同位素数据，绝大部分都是用这把“V-PDB”尺子量出来的。
举栗子：
（1）C3/C4植物判别：我们之所以能说C3植物的δ¹³C值大约为-27‰，C4植物大约为-13‰，这个数值就是相对于V-PDB标准而言的。
（2）碳酸盐体系研究：在海洋生态学中，测定贝类、有孔虫等生物壳体的δ¹³C和δ¹⁸O（V-PDB），可用于研究海洋酸化、水温变化等。
（3）追溯食物链：你吃牛肉，牛肉来自吃玉米（C4植物，玉米值约-13‰）的牛。因为碳同位素会沿食物链传递，测量你头发中的δ¹³C值（相对于V-PDB），可能会发现你更偏向于吃以玉米喂养的牛肉，而不是吃草（草属于C3植物，值集中在 -27‰ 至 -30‰ 左右）的牛肉。
24【V-SMOW】 (Vienna Standard Mean Ocean Water)
概念：氢（²H/¹H）和氧（¹⁸O/¹⁶O）同位素测定的国际基准物质。
背景：前身SMOW（标准平均海洋水）是一个理论上定义的理想标准，实际并不存在。后由国际原子能机构（IAEA）用蒸馏海水和普通水混合，因人工配制的极其接近SMOW的水样，故命名为V-SMOW。
直白解释：这是衡量“水”中氢和氧轻重的那把“标准尺子”。它模拟的是全球海水平均的同位素组成。我们喝的水、下的雨、植物吸收的水，它们的δ²H和δ¹⁸O值都是和这把“V-SMOW尺子”比较得出的。
举栗子：
（1）动物迁徙研究：动物饮用当地水后，其羽毛、毛发或血液中的δ²H（V-SMOW）会携带当地水的信号，从而可以推断候鸟的出生地或迁徙路径。
（2）珠穆朗玛峰的雪水、亚马逊的雨水、你家的自来水，它们的δD和δ¹⁸O值都不同。通过测量，可以判断降水的水汽来源、经历过几次蒸发冷凝。
25【Air-N₂ 】(Atmospheric Nitrogen)
概念：氮同位素（¹⁵N/¹⁴N）测定的国际基准物质。
背景：它直接取自洁净干燥的大气氮气。因为大气氮气的氮同位素组成非常均一和稳定，且储量巨大，易于获取，因此被全球公认为氮同位素测量的基准。
直白解释：这是衡量“氮”轻重的“标准尺子”。这把尺子无处不在，就是我们呼吸的空气！我们就把空气中氮气的δ¹⁵N值定义为0。土壤、植物、动物粪便中的氮是重了还是轻了，都是和这把“尺子”比的。
举栗子：
（1）识别污染来源：化肥和动物粪便的δ¹⁵N值不同。如果一条河流硝酸盐超标，通过测定硝酸盐的δ¹⁵N值（相对于Air-N₂），可以判断污染是来自农业化肥的流失，还是来自养殖场的粪便泄漏。
（2）豆科植物“自力更生”的证明：大部分植物从土壤吸收氮（δ¹⁵N稍高），豆科植物（如大豆、花生）能自己固氮，直接从空气中获取氮气（δ¹⁵N≈0‰）。因此，豆科植物的δ¹⁵N值通常显著低于其他植物，这是它“固氮超能力”的证据。
26【V-CDT 】(Vienna Canyon Diablo Troilite)
概念：硫同位素（³⁴S/³²S）测定的国际基准物质。
背景：前身CDT来自美国亚利桑那州代阿布洛峡谷铁陨石中的一种硫铁矿（陨硫铁）标本。因原标本耗尽，后由国际原子能机构（IAEA）建立人工基准，命名为V-CDT。
直白解释：“硫元素的世界标准源”。和V-PDB类似，它是所有含硫物质测量硫同位素时的那把“标准尺子”。虽然源自“天外飞石”，但如今已落地成为地球硫循环研究的基准。
举栗子：
（1）追溯大气污染的元凶：煤炭和石油中的硫与海洋蒸发岩中的硫，其δ³⁴S值（相对于V-CDT）存在显著差异。通过监测酸雨中硫酸根的δ³⁴S值，可以像侦探一样，追溯出导致酸雨的硫是来自化石燃料的燃烧，还是来自其他自然源。
（2）揭示地质成矿过程：不同成因的金属硫化物矿床（如黄铁矿），其δ³⁴S值不同。研究这些值可以帮助地质学家理解矿床的形成环境和过程，指导矿产勘探。
最后， 我们总结一下这四大“标准尺子”：
碳、氧（碳酸盐）：请出 V-PDB 尺子
氢、氧（水）：请出 V-SMOW 尺子
氮：请出 Air-N₂ 尺子（空气就是尺子！）
硫：请出 V-CDT 尺子