潮间带习见凋落物分解的生物地球化学行为

发布时间：2017-12-11 10:33

  本文关键词：潮间带习见凋落物分解的生物地球化学行为

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【摘要】：潮间带较高的生产力源于其较高的物质循环与能量流动速率,凋落物作为连接生命系统与无机环境的重要媒介,在维持潮间带高生产力、物质循环与能量输送等方面具有重要意义。目前,对海水中凋落物分解过程的研究却极其匮乏。本文以潮间带海水中几种常见海源性凋落物(海藻、海草)、陆源凋落物为研究对象,以实验生态学方法研究其分解过程中质量损失、相对物质组成等生物地球化学行为。主要结果如下:1)不同种类凋落物分解行为不同,分解描述指标因种类而差异显著;有别于陆地生态系统中传统的负指数模型,海水中凋落物分解过程中质量损失模型倾向于线性模型;水体pH与DO等参数呈明显的阶段性,即分解过程中存在耗氧期与复氧期;水体CDOM与DOC浓度变化过程可视为溶释扩散与微生物代谢的动态平衡过程;分解过程中,营养盐在水体与凋落物之间的迁移通量与时间、种类以及营养盐赋存形态等有关,微生物代谢需求与机械扩散及吸附造成了其冗杂性,有待通过同位素标志进一步精确辨析。2)不同的分解描述指标对混合效应的响应不同。混合效应提高了凋落物中蛋白成分的相对含量,加快了水体pH和DO的恢复速率,影响了营养盐的迁移转化状态。3)分解初期,对凋落物密度反应不敏感,生态效应主要受微生物主导;分解后期,随着微生物的增殖,凋落物密度对分解过程中生态效应的控制作用加强。4)石药分解过程中质量损失、有机物含量、Rp值、pH和DO的变化对温度的变化不敏感;高温的影响出现在溶释阶段,溶释过程在水体积聚CDOM 和 DOC。5)凋落物质量损失不受光照的影响,但光降解有效改变了凋落物的物质结构,加速了碳水化合物的降解;光照对水体中CDOM和DOC浓度具有双重阈值作用;光照可通过影响水体微生物及微藻活性改变凋落物分解过程中水体理化性质。6)10 μg/ml的磺胺嘧啶、氧氟沙星,壬基酚对海水中石莼分解的影响表现出等同效应;分解后期,磺胺嘧啶、氧氟沙星,壬基酚均加速了凋落物质量损失,降低了水体DOC与CDOM浓度。7)次级凋落物对于分解过程中营养盐迁移通量有重要作用,所占比例最高可达80-100%;次级凋落物分解过程中营养盐迁移通量对凋落物种类差异的依赖程度减弱。潮间带海水中凋落物对整个生态系统的物质循环和能量流动极其重要而目前相关研究极度匮乏,本文研究结果可为潮间带生态系统内部营养盐再生等机制的明确,受损潮间带治理、修复和重建等提供理论依据。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q14

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本文编号：1278146