青藏高原北部湖泊介形类组合及与环境的响应

发布时间：2017-05-30 08:04

  本文关键词：青藏高原北部湖泊介形类组合及与环境的响应，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：过去的研究表明,极端气候事件对人类的生存起到决定性的作用,随着人类对环境影响日益加剧,自然气候与人为环境对人类未来发展的研究成为当今社会研究的热点之一。对过去环境的了解是预测未来气候变化的重要方式之一。目前众多的古环境重建中地球化学、生物学指标应用越来越广泛,由于地生态指标与生物圈有直接的联系,越来越显示出其特殊的研究价值。而湖泊水体中的微体生物,对湖泊环境变化具有非常敏感的响应,成为利用湖泊沉积物进行古环境重建的主要替代指标之一。介形类属微型双壳甲壳类,几乎可以生存于任何水体环境中,包括湖泊、池塘、水洼、泉眼、溪流、河水和海洋。它与其它甲壳类一样,通过脱壳成长。由于其壳体主要由低镁方解石构成,因此在水体中易于保存。介形类对其所栖息水体的温度、盐度(电导)、阴阳离子组成和营养条件,以及栖息地的水体大小、水深、水体保持时间、光照度、水质、水生植物覆盖程度及水体能量状态等非常敏感,其种属分布与组合可指示特殊的生态环境条件以及气候状况。因此,介形类作为一种最重要的环境指标得到了广泛的研究。随着对全球变化研究的深入进行,青藏高原作为地球上一个十分独特的地理区域,特殊的古环境演变得到了广泛的重视。对该地区第四纪以来的古气候重建不仅对亚洲季风系统成因的认识有重要意义,而且对全球环境演变内在规律认识也有举足轻重的作用,因此,近年来研究者通过青藏高原不同的古环境信息载体和研究方法进行了第四纪以来的古环境重建,尤其是湖泊中的介形类的种属和对环境的指示意义研究得到了普遍的重视,并取得了较大的研究进展。利用介形类组合特征在高原东北部的柴达木盆地、青海湖、祁连山地区,高原西北部的内陆湖盆和高原南部的湖盆进行了一系列古环境的重建工作。然而,对青藏高原地区介形类的生态指示意义、与环境的响应目前仍不十分清楚,通过现代过程的研究显得尤其必要而迫切。本文通过对藏北高原(青藏高原西北部的黑海、可可西里地区的库赛湖、海丁诺尔及周围不同水体,以及那曲和阿里地区)湖泊与河流表面沉积物中介形虫种属分布与组合的研究,主要得出以下结论：1)在对那曲和阿里地区、昆仑山北部的黑海及可可西里地区库赛湖、海丁诺尔、盐湖及其周围不同水体的112个表面沉积物的研究中,共鉴定出18个介形虫种属。其中,首次在青藏高原发现了Tonnacypris cf. estonica 和 Tonnacypris tonnensis这2个介形虫种；Potamocypris spp.、Pseudocandona sp. Fabaeformiscandona rawsoni、Fabaeformiscandona gyirongensis、Heterocypris salina、Ilyocypris echinata、Cypris pubera这7个种属仅在那曲与阿里地区出现。对黑海及可可西里及其周围不同水体介形虫种属分布特征的研究中,发现Leucocythere sp.与Ilyocypris cf. bradyi为优势种,且Leucocythere sp.在研究区不同盐度范围内均有分布；Eucypris mareotica仅分布于较高的电导湖泊中,为典型微咸水-咸水种；而Leucocythere dorsotuberosa, Candona candida和Eucypris afghanistanensis则喜淡水或寡盐水体。通过对研究区介形虫种属分布的不同电导率湖泊水体域,以及其最适宜水体,与中亚地区已有记录对比,结果表明该地区介形虫组合不仅可以提供水体电导率水平代表的盐度变化,而且可以进一步指示导致湖泊盐度变化的相关古气候信息。2)研究区内介形虫的种属分布受水体总碱度与碳酸钙的比值(alk/Ca)、总盐度(TDS)、以及水体中的主要阴阳离子组成的影响。Cypris pubera, Pseudocandona sp., Candona candida, Potamocypris spp., Heterocypris salina喜分布于alk/Ca 1、具较低盐度的水体中；Eucypris afganistanensis, Eucypris cf. dulcifons, Fabaeformiscandona gyirongensis, Fabaeformiscandona rawsoni, Leucocytheredorsotuberosa喜分布于alk/Ca1、低-中等盐度的水体中；Ilyocypris cf.bradyi和Limnocythere inopinata倾向分布于alk/Ca 1的广盐度范围内；Tonnacypris spp., Eucypris mareotica,与Leucocythere sp.在不同alk/Ca值水体中均有记录,但它们对水体盐度的耐受性有所不同：Tonnacypris spp.喜分布于中盐度水体,Eucypris mareotica喜中-高盐度、较深水体,而Leucocythere sp.对水体盐度无明显倾向性。Leucocythere sp., Limnocythere inopinata, Eucypris mareotica, Tonnacypris spp.和Fabaeformiscandona rawsoni喜分布于Na++K+为优势阳离子组成的水体,而其余各种均未表现出对水体主要阳离子组成的倾向性分布特征；Candona candida, Eucypris afganistanensis, Cypris pubera, Pseudocandona sp., Potamocypris spp.和Heterocypris salina倾向分布于以HCO3-为优势阴离子的水体中；Eucypris mareotica与Tonnacypris spp.对以Cl-为优势阴离子组成的水体具有明显的倾向性；Leucocythere sp., Leucocythere dorsotuberosa, Limnocythere inopinata, Ilyocypris cf. bradyi, Fabaeformiscandona gyirogensis 和 Eucypris cf. dulcifons则未表现出对HCO3-, Cl-和SO42-优势离子的倾向性；Fabaeformiscandona rawsoni对以HCO3-或以SO42-为优势阴离子组成的水体具有倾向性分布特征。3)本次研究发现在青藏高原腹地内湖泊中有较大数量、且具较高雄雌比率的雄性Limnocythere inopinata壳体存在,这是首次在青藏高原以及中亚地区海拔3500 m地区所记录的。采集的48个湖泊沉积物中有31个样点鉴定出Limnocythere inopinata介形虫,其中17个样点含有雄性壳体,质量含量为每100g沉积物中有2～90枚雄性Limnocythere inopinata壳体,这些样点中雄性壳体与雌雄壳体总和比值(♂/(♂+♀))达到0.02～0.55。雄性壳体与雌性壳体出现的环境因子值域统计及最适宜值的分析表明：相较于Limnocythere inopinata雌性个体,雄性个体可能对SO42-具有更高的耐受性、以及具有较高的CO32-和HCO3-适宜值,而后两者是水体碱度的主要贡献者,这也验证了“雄性壳体的出现与水体的高碱度相关”的认识。然而,雄性壳体相对量与环境因子之间较差的相关性表明,大量雄性的出现不仅受碱度的影响,而且也受到其它多种环境因素影响。对统计样本中雌、雄壳体长度和高度进行了测量,该种尽管雌、雄壳体有明显差异,但各自幼虫最后阶段(A-1)与成年期(A)壳体大小无明显界限。
【关键词】：介形虫 生态 电导 水化学离子组成 两性种群 青藏高原湖泊
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q915
【目录】：

• 中文摘要3-6
• Abstract6-12
• 第一章 前言12-33
• 1.1 介形虫种属与生态环境13-21
• 1.1.1 离子总浓度与离子成分15-18
• 1.1.2 pH值18
• 1.1.3 溶解氧(Dissolved Oxygen)18-19
• 1.1.4 水温19
• 1.1.5 水体深度19-20
• 1.1.6 种属特征与栖息地20
• 1.1.7 沉积物粒度20-21
• 1.1.8 沉积物速率21
• 1.1.9 水力情况21
• 1.1.10 其他影响因子21
• 1.2 介形虫埋藏学21-22
• 1.3 介形虫介壳地球化学性质与环境22-26
• 1.3.1 介形虫壳体元素对水介质盐度、温度的响应22-25
• 1.3.2 介形虫壳体氧同位素组成与温度25-26
• 1.4 青藏高原第四纪以来介形虫及其对环境和气候变化的研究26-28
• 1.5 本文的研究目标和研究内容28-30
• 1.5.1 存在问题28
• 1.5.2 研究目标28
• 1.5.3 研究区的选择28-29
• 1.5.4 研究内容及研究方法29-30
• 参考文献30-33
• 第二章 研究区概况及样品采集33-41
• 2.1 青藏高原基本特征33
• 2.2 青藏高原地理背景33-34
• 2.3 样品采集34-40
• 参考文献40-41
• 第三章 实验方法和结果41-51
• 3.1 介形类分析处理及统计41-43
• 3.1.1 样品前处理41
• 3.1.2 样品鉴定41-42
• 3.1.3 数据处理42-43
• 3.2 实验结果43-50
• 参考文献50-51
• 第四章 黑海和可可西里地区介形虫种属分布与生境关系51-61
• 4.1 介形虫种属百分含量统计51-54
• 4.2 介形虫种属分布与环境因子响应54-58
• 参考文献58-61
• 第五章 藏北地区介形虫种属分布与水化学离子组成关系61-82
• 5.1 研究区水化学离子类型61
• 5.2 研究区介形虫种属组合及地理分布特征61-64
• 5.2.1 介形虫种属组合61-64
• 5.2.2 研究区内介形虫地理分布特征64
• 5.3 研究区内介形虫对水体类型、pH、SC及水体温度的响应64-72
• 5.4 介形虫对水体离子组成和浓度的响应72-79
• 参考文献79-82
• 第六章 藏北高原Limonocythere inopinata高雄雌壳体比值与环境82-109
• 6.1 西藏地区Limnocythere inopinata大量雄性样本的出现及其与环境因子的响应82-88
• 6.2 Limnocythere inopinata性别与水化学参数的关系88-92
• 6.3 Limnocythere inopinata雄性个体的遗传性和环境指示92-101
• 6.3.1 Limnocythere inopinata的生殖方式92-97
• 6.3.2 雄性Limnocythere inopinata介形虫的生态特征97-98
• 6.3.3 雄性Limnocythere inopinata介形虫对水介质的响应98-101
• 6.4 Limnocythere inopinata壳体大小与环境介质的响应101-102
• 参考文献102-109
• 第七章 结论与展望109-112
• 7.1 结论109-110
• 7.2 特色与创新点110-111
• 7.3 不足与展望111-112
• 图版Ⅰ112-113
• 图版Ⅱ113-114
• 图版Ⅲ114-116
• 在学期间的研究成果116-118
• 一、发表论文116-117
• 二、参与课题117-118
• 致谢118

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张彭熹,张保珍,杨文博;青海湖冰后期水体环境的演化[J];沉积学报;1988年02期

2 谢曼平;朱立平;彭萍;甄晓林;汪勇;鞠建廷;A.Schwalb;;8.4ka以来纳木错湖芯介形类组合的环境变化意义[J];地理学报;2008年09期

3 张虎才;王强;彭金兰;陈光杰;;柴达木察尔汗盐湖贝壳堤剖面介形类组合及其环境意义[J];第四纪研究;2008年01期

4 顾兆炎，刘嘉麟，，袁宝印，刘东生，张光宇;湖相自生沉积作用与环境──兼论西藏色林错沉积物记录[J];第四纪研究;1994年02期

5 孙鸿烈;青藏高原研究的新进展[J];地球科学进展;1996年06期

6 庞其清;刘俊英;郑绵平;赵希涛;;青藏高原昆仑山垭口地区第四纪介形虫及环境变迁的探讨[J];地质学报;2007年12期

7 郑绵平;刘俊英;庞其清;马志邦;王海雷;马妮娜;;西藏台错沉积记录与更新世晚期—全新世气候变化[J];地质学报;2012年01期

8 杨藩;乔子真;张海泉;张永华;孙镇城;;柴达木盆地新生代介形类动物群特征及环境意义[J];古地理学报;2006年02期

9 朱正杰;李航;任世聪;陈敬安;李键;曾艳;王敬富;漆亮;;青海湖近800年来沉积物介形虫Li/Ca比值的古环境指示意义[J];海洋地质与第四纪地质;2010年04期

10 汤懋苍,郭维栋;大冰期成因的大气热机效率变化说[J];中国科学(D辑:地球科学);1998年03期

  本文关键词：青藏高原北部湖泊介形类组合及与环境的响应，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：406683