板栗属山毛榉目壳斗科栗属双子叶植物的成熟果实，营养价值非常高，含有丰富的维生素、脂肪、淀粉、蛋白质、氨基酸以及人体所需的微量元素。河北板栗闻名遐迩，居中国板栗行业首位。受利益驱使，市场上经常出现以假乱真、以次充好等行为，严重侵害消费者和商家的权益。近几年，国内外溯源体系不断完善，针对农产品真实性溯源的技术研究逐渐成为热点，包括分子生物学技术、矿物元素分析技术及稳定同位素比率分析技术等。

如表3所示，4种稳定同位素均存在显著差异（P＜0.05）。在δ13C方面，10个产地板栗中的δ13C范围在－28.40‰～－25.44‰之间。陕西板栗的δ13C值略低于其余9个产地。国内δ13C平均值依次为：福建＞辽宁＞北京＞天津＞湖北＞河北＞安徽＞山东＞湖南＞陕西。陕西板栗与福建板栗的δ13C值差异最为显著。河北板栗与湖北板栗无显著差异，与其余8个产地的δ13C均有显著差异（图1A）。在δ15N方面，中国10个产地板栗中的δ15N值范围在－4.44‰～3.50‰之间。δ15N值主要受种植模式的影响，例如土质、肥料及管理模式等。中国10个板栗产地种植及管理模式不同，导致10个产地板栗的δ15N值相差较大。湖南板栗的δ15N值均高于其余9个产地板栗，而山东板栗均低于其余9个产地板栗。因此，山东板栗与湖南板栗的δ15N值差异最为显著。河北板栗的δ15N值与安徽板栗、天津板栗、辽宁板栗差异较小，与其余6个产地板栗均有显著差异（图1C）。

在δ2H方面，中国10个产地板栗中的δ18O和δ2H值范围分布是20.65‰～25.56‰之间和－75.32‰～－55.41‰之间。河北板栗的δ18O值与北京板栗相似，但与其余8个产地板栗均有显著差异（图1D）。湖南板栗的δ18O值及δ2H值最高，陕西板栗的δ18O值及δ2H值最低，两者的δ2H值差异最为显著。国内δ2H平均值依次为：湖南＞辽宁＞北京＞山东＞福建＞湖北＞安徽＞河北＞天津＞陕西。因此，河北板栗的δ²H值与天津板栗、福建板栗及安徽板栗差异性较小，与其余6个产地板栗的差异较大（图1B）。

为了进一步区分全国10个产区板栗的差异，将ANOVA分析中存在显著差异的稳定同位素δ13C、δ15N、δ2H、δ18O和20 个矿物元素（Na、Mg、Al、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Cd、Sb、Ba、Pb、Th、U）及11 个稀土元素（La、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tb、Yb、Lu）的数据进行主成分分析（PCA）。全国10 个产区板栗的分离情况，如图2A所示，结果显示，不同产区板栗的PCA模型，分离效果不够显著，无法鉴别全国10个产区板栗。不同产区板栗种植模式、气候、海拔及土质差异较大，板栗的矿物元素和稳定同位素均受此影响。板栗样品数据如图2所示，δ13C、δ15N、Ba、Pb、K、Cu、Fe、Cr、Eu、Ca、Na等元素及指标在区分板栗产区发挥了重要作用。通过PCA对全国10个产区板栗进行区分，结果表明PCA无法具体鉴别不同产区板栗，需进一步采用其他化学计量法对全国10个产区板栗进行鉴定。

本研究采用稳定同位素、矿物元素及化学计量学等方法对全国10 个产区164 份板栗样品进行产地溯源。由于板栗受种质、环境、气候、种植模式等因素的影响，导致不同产区板栗的稀土元素、矿物元素和稳定同位素差异较大。稳定同位素分析法主要利用稳定同位素C、N、O、H等元素在不同产区的差异，实现不同类型农产品的原产地识别。其中稳定同位素C主要与气候、光合作用途径等因素有关；稳定同位素N主要与肥料类型有关；稳定同位素O、H主要与海拔、灌溉水、降水量等因素有关。本研究中δ13C值可区分部分地区的板栗，其中陕西板栗与福建板栗差异最为显著，而福建板栗与北京、辽宁板栗无显著差异。原因可能是陕西位于内陆，而福建、北京和辽宁位于沿海，两者之间产地位置及气候差异较大，从而导致两者的δ13C值有显著差异。板栗的δ15N值与肥料中N元素含量不同有关，导致元素含量差异较大。山东板栗与湖南板栗差异极为显著，原因可能是两者分别位于我国的南北方。南北方产地环境截然不同，以及肥料类型、种植模式和管理模式的区别，导致山东与湖南板栗差异显著。同时，河北板栗的δ15N与天津、安徽、辽宁和湖北板栗无显著差异，仅可区分陕西、山东、北京、湖南和福建的板栗。板栗的δ18O和δ2H值的判别效果低于δ15N和δ13C，仅陕西板栗的δ18O和δ2H均可与其余地区完全区分。原因可能是陕西位于我国中部内陆腹地，海拔为2601m远高于其余9个产区海拔，导致陕西板栗的δ18O和δ2H值均为最低。