异龙湖近百年来湖泊沉积物有机碳、氮同位素特征及其环境指示意义

发布时间：2017-11-16 09:00

  本文关键词：异龙湖近百年来湖泊沉积物有机碳、氮同位素特征及其环境指示意义

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【摘要】：湖泊作为流域主要汇水盆地,汇集了流域内各种物质,如有机质、污染物以及营养盐等,因而蕴藏着丰富的生物和理化方面的信息,通过对湖泊沉积剖面的各种环境代用指标综合分析,能够有效了解湖泊及流域的水文特征、生态环境以及污染状况,对于重建湖泊环境演化历史,预测未来环境变化趋势具有重要意义。近几十年来,随着区域气候环境变化和人类活动干扰加剧,许多湖泊面临着生态系统退化、水体富营养化、洪水调蓄能力降低等重大问题,这些问题严重制约流域的生态经济的可持续发展。异龙湖作为云贵高原浅水湖泊,由于受流域经济发展及人类的不合理使用湖泊周围湿地资源,面临着诸多问题,如水体污染、湖泊沼泽化、富营养化、生态系统退化和生物多样性锐减等,因此亟待了解湖泊的演化历史,为改善湖泊生态环境,减缓恶化趋势提供科学依据。本文基于对异龙湖柱状沉积物(YLH-1)样品中有机碳、氮及其稳定同位素分析,采用了单元组分模型,结合210Pb和137Cs年代学,对异龙湖近百年来湖泊有机质来源、湖泊生态环境演化进行了分析研究。主要得出如下结论:(1)实验结果表明,异龙湖沉积物的δ~(13)C_(org)值变化在-25.89‰~-22.47‰之间,平均值为-25.03‰,最大变幅为3.42‰;δ15N值介于0.54‰~4.74‰之间,平均值为2.49‰,最大变幅为4.20‰。C/N值变化范围较宽,介于16.43~20.44,平均值为18.08,最大变幅为4.01。TOC的变化范围为8.46~21.87%,波动较小,均值为13.23%。TN含量较低,变化范围介于1.17%~3.10%之间,平均值为1.89%。(2)通过对异龙湖有机质的定性和定量分析发现,异龙湖沉积物有机质主要以湖泊自生为主,大型水生植物占绝对优势,藻类生物量增加明显,而外源贡献相对较小。结合水质参数及代用指标综合对比发现,δ~(13)C逐渐偏负的过程反映了异龙湖富营养化加剧的过程,其主要与藻类吸收水中溶解的CO2和有机质降解产生的CO2有关;而δ15N的变化则揭示了流域内硝酸盐污染历史,主要受异龙湖流域内工业污染物、农业化肥的影响。(3)根据各类指标的变化趋势,结合流域内人类活动历史,可将异龙湖近百年生态演化进程划分为三个阶段:19世纪80年代至20世纪70年代初期,湖泊初级生产力水平较低,水生生态环境较好,此时湖泊沉水植物较为发育,说明了人类活动对湖泊的干扰较小,湖泊处于自然演化状态;20世纪70年代中后期至20世纪90年代,随着人类活动的加强(从工业发展到围湖造田、水产养殖),大量的营养物质输入湖泊,水体富营养化水平升高,藻类大量繁殖,沉水植物消退明显,湖泊初级生产力增长迅速;20世纪90年代之后,工农业继续发展,湖泊处于高生产力水平,湖泊水体处于严重的富营养化状态,藻类大量繁殖。
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X524

【参考文献】

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本文编号：1191788