梁红:滇东湖泊水生植物和浮游生物碳、氮稳定同位素与元素的地理分布特征研究论文

梁红:滇东湖泊水生植物和浮游生物碳、氮稳定同位素与元素的地理分布特征研究论文

本文主要研究内容

作者梁红(2019)在《滇东湖泊水生植物和浮游生物碳、氮稳定同位素与元素的地理分布特征研究》一文中研究指出:浮游植物、浮游动物、高等水生植物作为湖泊生态系统中主要的初级生产者和初级消费者,在湖泊生态系统碳、氮等元素循环过程中起到了重要的吸收与传递作用,其稳定同位素组成及元素变化特征有助于辨别湖泊食物网的基本组成与生物地球化学循环的传递过程。本研究通过对云南东部地区10个湖泊的空间调查和4个湖泊的季节调查,利用统计分析方法识别滇东湖泊四类典型生物沉水植物、漂浮植物、浮游植物及浮游动物碳、氮同位素和元素的时空变化特征,并探讨其与生态环境因子之间的响应模式,研究结果可为云南湖泊的生态系统评价与生态修复提供重要的科学依据。本研究的主要结果和结论如下:(1)滇东湖泊四种类别水生生物碳、氮同位素具有显著差异。沉水植物碳同位素值最大(-12.04±4.57‰),漂浮植物碳同位素值最小(-28.99±0.86‰);浮游植物碳同位素值与浮游动物相似,平均值分别为-21.88±2.97‰、-20.85±2.70‰。结果表明碳源是导致湖泊生物碳同位素差异的主要驱动因素。氮同位素结果显示同为初级生产者的漂浮植物(5.58±7.38‰)、沉水植物(5.43±5.84‰)和浮游植物(7.26±3.83‰)并不存在显著性差异,而作为初级消费者的浮游动物氮同位素(11.02±3.18‰)显著高于浮游植物,反映了湖泊生物随着营养级的增加出现氮同位素富集效应,富集系数约为3.46‰。(2)空间尺度上浮游动物和浮游植物碳同位素变化趋势基本一致,碳同位素组成与水体温度、pH值呈正相关关系。水温影响了水体中溶解无机碳的组成和水体pH,湖泊水体中溶解CO2浓度随着水温升高而减少,HCO3-离子浓度增加,pH值升高,浮游植物更多地利用水体中相对富集13C的HCO3-作为碳源,导致浮游植物碳同位素偏正。同理,浮游动物主要以浮游植物为食,浮游植物是浮游动物的主要碳源之一,因此,浮游动物碳同位素也间接受到水温、pH值的影响。此外,浮游动物碳同位素还受采样点水深控制,不同的湖泊水深会存在浮游动物栖息地生境的差异,导致浮游、底栖碳源对生物的贡献比例不同,进而影响浮游动物碳同位素组成。沉水植物碳同位素与湖泊的透明度有关,富营养湖泊浮游植物生物量高、水体透明度低,浮游植物吸收利用大量水体中溶解的CO2,沉水植物则被迫吸收更多HCO3-,导致在透明度低的水体中,沉水植物δ13C出现偏正的分布特征。氮同位素组成方面,浮游植物、浮游动物和沉水植物的氮同位变化具有一致性,随着湖泊水体营养水平尤其是水体总磷、总氮指标的升高而逐渐增大,表明湖泊生物氮同位素信号可作为评价湖泊、水库富营养化状况的代用指标。(3)时间尺度上4个湖泊中浮游植物和浮游动物碳同位素具有明显的季节变化趋势,雨季(6月、9月)浮游生物的碳同位素普遍偏正于旱季(12月、3月)。浮游植物碳同位素的季节变化可能与水温、生长速率相关。低温环境下水体溶解CO2含量的增加,以及浮游植物生长速率变慢,也是导致浮游植物碳同位素信号偏负的原因。浮游动物碳同位素组成季节变化除受其食物浮游植物的影响外,还与降雨量、陆源无机碳、浮游动物的捕食习性等有关。雨季流域带来更多陆源的富集13C的碳源,浮游动物在摄入陆源有机碎屑物和淋溶作用下流域中的HCO3-后导致其碳同位素偏正,而旱季降雨量较少浮游动物食物来源更多依赖于湖泊内的贫13C的碳源(浮游植物),其碳同位素偏负。在氮同位素方面,春季浮游生物氮同位素最大,可能随着气温回升,受春旱的影响,降雨量持续几个月较少,空气干燥,多大风天气,气温回升较快,蒸发量较大,流入湖泊的人类生活污水在反硝化和氨挥发作用下,轻的δ15N随着蒸发而逃逸,留下较重的δ15N,从而导致水体氮同位素上升,生活在此环境中的浮游生物氮同位素也相应偏正。(4)沉水植物、漂浮植物体内碳元素百分含量显著高于浮游植物与浮游动物,而氮元素百分含量则相反,碳氮比值均显著高于浮游植物和浮游动物,这是由于高等水生植物与浮游生物体内组织不同所导致的。滇东湖泊沉水植物C、N等元素百分含量比长江中下游地区整体偏高,反映了云南地区独特的环境背景,受喀斯特基岩的影响,水体富含碳酸盐导致水生植物吸收水体中更多的碳元素,同时云南地区强的太阳辐射导致水生植物吸收更多水体中的营养物质,造成氮元素含量偏高。在季节变化上,夏季浮游植物、浮游动物总碳百分含量最大,春季最小,可能反映了夏季生物生长快促使对水体中常量元素的吸收,使得碳元素呈现出明显的季节变化;浮游生物氮百分含量无明显季节变化;浮游植物碳氮比值具有明显的季节变化特征,夏季碳氮比值最大,秋季、冬季逐渐减少,春季达到最小值。元素含量时空分布特征表明,浮游植物更容易受到外部气候、环境因子的影响,体内化学稳态性较浮游动物低,并且内源有机物高等水生植物和浮游生物的碳氮比值均小于20。

Abstract

fu you zhi wu 、fu you dong wu 、gao deng shui sheng zhi wu zuo wei hu bo sheng tai ji tong zhong zhu yao de chu ji sheng chan zhe he chu ji xiao fei zhe ,zai hu bo sheng tai ji tong tan 、dan deng yuan su xun huan guo cheng zhong qi dao le chong yao de xi shou yu chuan di zuo yong ,ji wen ding tong wei su zu cheng ji yuan su bian hua te zheng you zhu yu bian bie hu bo shi wu wang de ji ben zu cheng yu sheng wu de qiu hua xue xun huan de chuan di guo cheng 。ben yan jiu tong guo dui yun na dong bu de ou 10ge hu bo de kong jian diao cha he 4ge hu bo de ji jie diao cha ,li yong tong ji fen xi fang fa shi bie dian dong hu bo si lei dian xing sheng wu chen shui zhi wu 、piao fu zhi wu 、fu you zhi wu ji fu you dong wu tan 、dan tong wei su he yuan su de shi kong bian hua te zheng ,bing tan tao ji yu sheng tai huan jing yin zi zhi jian de xiang ying mo shi ,yan jiu jie guo ke wei yun na hu bo de sheng tai ji tong ping jia yu sheng tai xiu fu di gong chong yao de ke xue yi ju 。ben yan jiu de zhu yao jie guo he jie lun ru xia :(1)dian dong hu bo si chong lei bie shui sheng sheng wu tan 、dan tong wei su ju you xian zhe cha yi 。chen shui zhi wu tan tong wei su zhi zui da (-12.04±4.57‰),piao fu zhi wu tan tong wei su zhi zui xiao (-28.99±0.86‰);fu you zhi wu tan tong wei su zhi yu fu you dong wu xiang shi ,ping jun zhi fen bie wei -21.88±2.97‰、-20.85±2.70‰。jie guo biao ming tan yuan shi dao zhi hu bo sheng wu tan tong wei su cha yi de zhu yao qu dong yin su 。dan tong wei su jie guo xian shi tong wei chu ji sheng chan zhe de piao fu zhi wu (5.58±7.38‰)、chen shui zhi wu (5.43±5.84‰)he fu you zhi wu (7.26±3.83‰)bing bu cun zai xian zhe xing cha yi ,er zuo wei chu ji xiao fei zhe de fu you dong wu dan tong wei su (11.02±3.18‰)xian zhe gao yu fu you zhi wu ,fan ying le hu bo sheng wu sui zhao ying yang ji de zeng jia chu xian dan tong wei su fu ji xiao ying ,fu ji ji shu yao wei 3.46‰。(2)kong jian che du shang fu you dong wu he fu you zhi wu tan tong wei su bian hua qu shi ji ben yi zhi ,tan tong wei su zu cheng yu shui ti wen du 、pHzhi cheng zheng xiang guan guan ji 。shui wen ying xiang le shui ti zhong rong jie mo ji tan de zu cheng he shui ti pH,hu bo shui ti zhong rong jie CO2nong du sui zhao shui wen sheng gao er jian shao ,HCO3-li zi nong du zeng jia ,pHzhi sheng gao ,fu you zhi wu geng duo de li yong shui ti zhong xiang dui fu ji 13Cde HCO3-zuo wei tan yuan ,dao zhi fu you zhi wu tan tong wei su pian zheng 。tong li ,fu you dong wu zhu yao yi fu you zhi wu wei shi ,fu you zhi wu shi fu you dong wu de zhu yao tan yuan zhi yi ,yin ci ,fu you dong wu tan tong wei su ye jian jie shou dao shui wen 、pHzhi de ying xiang 。ci wai ,fu you dong wu tan tong wei su hai shou cai yang dian shui shen kong zhi ,bu tong de hu bo shui shen hui cun zai fu you dong wu qi xi de sheng jing de cha yi ,dao zhi fu you 、de qi tan yuan dui sheng wu de gong suo bi li bu tong ,jin er ying xiang fu you dong wu tan tong wei su zu cheng 。chen shui zhi wu tan tong wei su yu hu bo de tou ming du you guan ,fu ying yang hu bo fu you zhi wu sheng wu liang gao 、shui ti tou ming du di ,fu you zhi wu xi shou li yong da liang shui ti zhong rong jie de CO2,chen shui zhi wu ze bei pai xi shou geng duo HCO3-,dao zhi zai tou ming du di de shui ti zhong ,chen shui zhi wu δ13Cchu xian pian zheng de fen bu te zheng 。dan tong wei su zu cheng fang mian ,fu you zhi wu 、fu you dong wu he chen shui zhi wu de dan tong wei bian hua ju you yi zhi xing ,sui zhao hu bo shui ti ying yang shui ping you ji shi shui ti zong lin 、zong dan zhi biao de sheng gao er zhu jian zeng da ,biao ming hu bo sheng wu dan tong wei su xin hao ke zuo wei ping jia hu bo 、shui ku fu ying yang hua zhuang kuang de dai yong zhi biao 。(3)shi jian che du shang 4ge hu bo zhong fu you zhi wu he fu you dong wu tan tong wei su ju you ming xian de ji jie bian hua qu shi ,yu ji (6yue 、9yue )fu you sheng wu de tan tong wei su pu bian pian zheng yu han ji (12yue 、3yue )。fu you zhi wu tan tong wei su de ji jie bian hua ke neng yu shui wen 、sheng chang su lv xiang guan 。di wen huan jing xia shui ti rong jie CO2han liang de zeng jia ,yi ji fu you zhi wu sheng chang su lv bian man ,ye shi dao zhi fu you zhi wu tan tong wei su xin hao pian fu de yuan yin 。fu you dong wu tan tong wei su zu cheng ji jie bian hua chu shou ji shi wu fu you zhi wu de ying xiang wai ,hai yu jiang yu liang 、liu yuan mo ji tan 、fu you dong wu de bu shi xi xing deng you guan 。yu ji liu yu dai lai geng duo liu yuan de fu ji 13Cde tan yuan ,fu you dong wu zai she ru liu yuan you ji sui xie wu he lin rong zuo yong xia liu yu zhong de HCO3-hou dao zhi ji tan tong wei su pian zheng ,er han ji jiang yu liang jiao shao fu you dong wu shi wu lai yuan geng duo yi lai yu hu bo nei de pin 13Cde tan yuan (fu you zhi wu ),ji tan tong wei su pian fu 。zai dan tong wei su fang mian ,chun ji fu you sheng wu dan tong wei su zui da ,ke neng sui zhao qi wen hui sheng ,shou chun han de ying xiang ,jiang yu liang chi xu ji ge yue jiao shao ,kong qi gan zao ,duo da feng tian qi ,qi wen hui sheng jiao kuai ,zheng fa liang jiao da ,liu ru hu bo de ren lei sheng huo wu shui zai fan xiao hua he an hui fa zuo yong xia ,qing de δ15Nsui zhao zheng fa er tao yi ,liu xia jiao chong de δ15N,cong er dao zhi shui ti dan tong wei su shang sheng ,sheng huo zai ci huan jing zhong de fu you sheng wu dan tong wei su ye xiang ying pian zheng 。(4)chen shui zhi wu 、piao fu zhi wu ti nei tan yuan su bai fen han liang xian zhe gao yu fu you zhi wu yu fu you dong wu ,er dan yuan su bai fen han liang ze xiang fan ,tan dan bi zhi jun xian zhe gao yu fu you zhi wu he fu you dong wu ,zhe shi you yu gao deng shui sheng zhi wu yu fu you sheng wu ti nei zu zhi bu tong suo dao zhi de 。dian dong hu bo chen shui zhi wu C、Ndeng yuan su bai fen han liang bi chang jiang zhong xia you de ou zheng ti pian gao ,fan ying le yun na de ou du te de huan jing bei jing ,shou ka si te ji yan de ying xiang ,shui ti fu han tan suan yan dao zhi shui sheng zhi wu xi shou shui ti zhong geng 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xiao yu 20。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自云南师范大学的梁红,发表于刊物云南师范大学2019-10-16论文,是一篇关于氮稳定同位素论文,碳源论文,富营养化论文,水生生物论文,滇东湖泊论文,云南师范大学2019-10-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自云南师范大学2019-10-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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