偏远地区海鸟生物传输作用对氮、磷和重金属元素生物地球化学循环的影响

发布时间：2024-05-15 05:32

　　海鸟,作为陆地和海洋之间卓越的生态系统工程师,通过生物传输的方式,一方面为栖息地生态系统提供大量的氮和磷等营养物质,另一方面增加了栖息地附近海洋源重金属等污染的风险。迄今为止,全球有关海鸟生物传输作用的研究报道非常多,但大部分集中在宏观尺度上的调查,缺乏微观尺度上的机制解读。例如,很多研究表明海鸟带来的氮等营养元素对植物生长和群落结构造成显著影响,但并未从机理上深入剖析海鸟带来的氮元素如何影响植物对氮的利用。此外,海鸟粪中包含大量的磷元素,这可能会对周围湖泊等水生生态系统中的磷循环产生显著影响,目前大多数研究关注磷的总量而缺乏磷形态的研究。在海鸟的生物传输引起的重金属污染方面,先前大多数研究关注海鸟本身组织或鸟粪中重金属元素总量的高低,而忽略了对海鸟食物的重金属含量调查,以及重金属不同形态的分析。因此,本研究将聚焦以上问题,选择远离人类直接影响的偏远地区——南极和西沙群岛海鸟活动区作为主要研究区域,通过野外考察采集土壤、植物、鸟粪土沉积、现代海鸟粪、海鸟食物(飞鱼和鱿鱼)、湖水、湖泊沉积物等不同类型环境样品,并从鸟粪土剖面中获取了鸟粪颗粒、鱼骨、鱼鳞等生物残体,从古今结合和空间对比的角...

【文章页数】：199 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２?土壤一植物系统之间的氮循环（据Ｓｚｐａｋ，２０１４改绘）??Ｆｉｇ．?１－２?Ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｃｙｃｌｉｎｇ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｓｏｉｌ－ｐｌａｎｔ?ｓｙｓｔｅｍ?（ｒｅｄｒａｗ?ｆｒｏｍ?Ｓｚｐａｋ，?２０１４）??

？ｒｂｉｖｏｒｙ?Ｈ?ｇ??ＴｊＴ?■■ＸＴ＇??一?Ｍｉｎ？ｆａＨｚ？ｔｉｏｎ／Ａｍｍｏｎｌｆｌｃａｔｌｏｎ??Ｕｐｔａｋ＊?ａｎｄ?Ｍｉｌｍｌｌａｔｔｏｎ?ｏｆ?ＮＨ／，?Ｎ＜Ｖ．?（Ｏｔｇａｎｉｃ?ＭａｔｔｅｒＮＨ／）．??ｏｒｇａｎｉｃ?Ｎ?Ａｍｍｏｎｉａ?Ｖｏｔｏｌｌｌ....

图１－３海鸟的生物传输对偏远岛均氮等物质循环影响的示意图（据Ｏｔｅｒｏ?ｅｔａｌ．，?２０１８ａ；??Ｋａｚａｍａ，?２０２０?改绘）??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｓｈｏｗｉｎｇ?ｔｈｅ?ｉｍｐａｃｔ?ｏｆ?ｓｅａｂｉｒｄｓ＊?ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ?ｔ?

?第１章文献综述???Ｐ、Ｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｈｇ、Ｃｄ、ＰｏＰｓ．．．??■－繫Ｓ??Ｒｕｎ??＼??Ｌａｋｅ?ｉ?＜?；?．?Ｌｅａｃｈｉｎｇ?Ｇｕａｎｏ?ｉｎｐｕｌ?Ｓｅａ??Ｌａｋｅ?ｓｅｄｉｍｅｎｔ?丨久?Ｆｃ／Ａｌ－Ｐ??ＨＰ（Ｖ?ＨＰＯｆ?ｌ［??！＂?￣?....

图１－４海鸟数量全球分布示意图

?ｅｔ?ａｌ．，２０００：?Ｓｍｙｋｌａ?ｅｔ?ａｌ．，２０１５）。??海鸟粪来源的氮除了显著富集在土壤中以外，在偏远地区的海鸟聚居地还被发现??是非常可观的大气ＮＨ３?排放源（Ｏｔｅｒｏ?ｅｔ?ａｌ．，２０１８ａ；?Ｒｉｄｄｉｃｋ?ｅｔ?ａｌ．，２０１８；?Ｂｏｋｈｏｒｓｔ?ｅ....

图１－６鸟粪－氮转化路径的简化示意图，以及转化过程中的氮同位素分馏值（Ｓｚｐａｋｅｔａｌ．，??２０１２）

析基础上，单一形态氮同位素分析技术的应用相对较少，从而限制了我们对鸟粪??来源氮的生物地球化学循环过程机理的认识。因此，本研宄中将借助单一形态氮??同位素技术，为研宄海鸟的生物传输作用对偏远地区氮循环的影响提供新视角。??ｉ?ｉ?Ｍ??｜－１０％．［－ｈ：Ｆ）?？「Ｎ”，?＾、?....

本文编号：3973979