乌梁素海富营养化及其机制研究

论文摘要

湿地科学是当前国际共同关注的重点学科和前沿领域。内蒙古高原湖泊资源丰富，类型多样，是我国湿地生态系统的重要组成部分，也是不同纬度湖泊湿地生态过程差异性机制研究的典型区域。乌梁素海是地球上同一纬度最大的自然湿地，为全球范围内荒漠半荒漠地区极为少见的具有维持生物多样性和环境保护等多功能的大型草型湖泊，是内蒙古高原干旱区最典型的浅水草型湖泊、黄河中上游重要的保水、蓄水和调水基地。因自然和人为因素，乌梁素海湖泊湿地生态系统受损严重，生态环境日益恶化。 本研究将湿地生态系统的微观动态化学过程与宏观演替相结合，以营养元素的生物地球化学循环和人为扰动与湿地环境质量关系为主要研究内容，系统地开展了氮、磷等营养盐在湖泊湿地生态系统中的累积和迁移转化规律及其在各环境介质间的响应关系，以及湖泊内外源负荷特点、营养盐的不同形态在水-沉积物两相体系中的分布特征及营养盐的粒度效应等研究，揭示了乌梁素海湖泊湿地的富营养化进程和机制，填补了本区湖泊沉积物中营养盐分布规律及其地球化学特征研究的空白。本研究取得以下主要进展： （1）表层沉积物中TN及各形态氮的水平分布格局均体现出西高东低的趋势，并主要以Org-N的形式存在；表层沉积物中TN含量高于0.55g／kg最低级别生态毒性效应等值线的区域已占乌梁素海湖区的70％左右，TN对底栖生物已经具有一定的生态毒性效应并正由最低级向严重级过渡。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 湿地概述
• 1.1.1 湿地的定义及功能
• 1.1.2 我国湿地的特点及现状
• 1.2 国内外湿地研究的进展及趋势
• 1.3 湖泊湿地
• 1.3.1 我国湖泊湿地概况及现状
• 1.3.2 湖泊富营养化及湖泊遥感研究进展
• 第二章 选题及研究方法
• 2.1 选题依据及意义
• 2.2 研究区概况
• 2.3 研究方法与研究内容
• 2.3.1 样品采集
• 2.3.2 样品分析
• 2.3.3 遥感影像资料分析
• 第三章 乌梁素海水体中TN、TP及有机质的分布特征
• 3.1 水体污染特征
• 3.1.1 上覆水氮污染
• 3.1.2 上覆水磷污染
• 3.2 表层沉积物中TN、TP的水平分布特征
• 3.2.1 表层沉积物中TN的水平分布
• 3.2.2 表层沉积物中TP的水平分布
• 3.3 沉积物柱芯中TN、TP和有机质的垂向分布特征
• 3.3.1 TN和有机质的垂向分布特征及其相关性分析
• 3.3.2 TP的垂向分布特征
• 3.4 沉积物中TN、TP和有机质的粒度效应
• 3.4.1 TN和有机质的粒度效应
• 3.4.2 TP的粒度效应
• 3.4.3 不同粒级沉积物吸附TN、TP的贡献率
• 3.5 沉积物中C/N、N/P特征
• 3.5.1 C/N
• 3.5.2 N/P
• 第四章 乌梁素海沉积物中氮、磷的形态分布特征
• 4.1 氮的形态分布特征
• 4.1.1 表层沉积物中形态氮的水平分布特征
• 4.1.2 沉积物柱芯中TN及形态氮的分布特征
• 4.2 沉积物中磷的形态分布特征
• 4.2.1 表层沉积物中形态磷的水平分布特征
• 4.2.2 柱状沉积物中形态磷的分布特征
• 第五章 乌梁素海氮、磷等营养盐污染源探析
• 5.1 乌梁素海的点污染源
• 5.2 乌梁素海的农业面源污染
• 5.3 乌梁素海点源与面源污染贡献对比研究
• 5.4 乌梁素海营养负荷的蓄积与储备
• 第六章 乌梁素海富营养化进程
• 6.1 沉积物柱芯中TN、TP记录的富营养化信息
• 6.2 类型区面积变化反映的富营养化进程
• 6.2.1 近30年来乌梁素海不同类型区面积的变化特征
• 6.2.2 不同类型区面积变化反映的草型湖泊富营养化进程
• 第七章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的论文