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1.
采用氮稳定同位素技术对巢湖四条主要污染输入河流(南淝河、十五里河、派河和双桥河)的氮污染状况和硝态氮来源进行研究.结果表明,巢湖四条入湖河流氮污染最严重的是十五里河,其次是南淝河和派河,双桥河的污染相对较轻.硝态氮的稳定同位素分析结果表明,巢湖四条入湖河流的硝态氮污染物在季节上受到不同因子的影响.十五里河和南淝河的硝态氮污染主要来源于城市生活污水和工业废水;派河的硝态氮污染在冬季主要来源于工业废水,春季来源于农业面源,而在夏季主要受到雨水的影响;双桥河的硝态氮污染冬、春季主要来源于农业面源,夏季主要受雨水的影响.此外本研究结果还表明巢湖四条主要入湖河流的氮污染源主要为铵态氮,因此今后要对铵态氮的来源进行同位素示踪.  相似文献
2.
鄱阳湖边缘深水区是鄱阳湖水位上涨时扩散而成的低洼湖区,通过对其一典型边缘湖泊——蚌湖丰水期的氮浓度和同位素特征值的检测,分析这类洪泛湖泊在水位最高时期水体颗粒有机质及无机氮的氮同位素变化特征,并识别氮污染来源及转化途径.结果表明:6月悬浮颗粒有机质碳氮同位素值(δ~(13)C:-26.7‰~-23.7‰,δ~(15)N:2.6‰~6.2‰)介于土壤有机质(δ~(13)C:-25.21‰±0.52‰,δ~(15)N:3.79‰±0.37‰)和水生植物的碳氮同位素值(δ~(13)C:-28.8‰~-24.9‰,δ~(15)N:5.3‰~8.2‰)之间.7月相比于6月,降低的δ~(13)C(-27.6‰~-23.2‰)和升高的δ~(15)N(4.3‰~7.7‰)表明暴雨冲刷带来更多的周边陆地碎屑输入.无机氮在6月以铵态氮(NH_4~+-N)为主要形态,7月以硝态氮(NO_3~--N)为主要形态.6月δ~(15)NH_4~+较负的特征值(-18.6‰±5.2‰)表明铵态氮主要来源于雨水,硝态氮(δ~(15)NO_3~-:1.4‰±3.0‰)主要来源于农业化肥和雨水.7月相比于6月,铵态氮和硝态氮的浓度和同位素值都大幅升高(分别升高了0.3和2倍,6‰和3‰),是暴雨冲刷陆地使农业化肥、城镇生活废水和畜禽养殖废水输入的结果.水生植物的δ~(15)N在7月(8.8‰±1.1‰)相比于6月(6.6‰±1.1‰)也升高了较多,是由于水生植物吸收了更高δ~(15)N废水无机氮的结果.通过颗粒有机质和无机氮的δ~(15)N分析可知,湖区水体氮的矿化作用和硝化作用较强,藻类对湖泊的内源氮贡献较弱,沿河湖的畜禽养殖在暴雨时对水域污染的威胁较大.本研究提供了洪泛湖泊氮污染治理的科学依据.  相似文献
3.
稳定同位素示踪方法是研究生态系统组成与功能的重要手段,有助于认识湖泊食物网的基本组成与生物地球化学循环的主要过程.本研究选择了云南省东部地区营养水平不同的10个湖泊,开展了高等水生植物(沉水植物、漂浮植物)、浮游植物与浮游动物的空间调查,分析了不同生物在碳、氮稳定同位素信号与元素组成上的分布模式.在碳稳定同位素信号的分布上,漂浮植物在4种生物类型中最为偏负且变化幅度最小,为-28.99‰±0.86‰;浮游动物碳稳定同位素(-20.85‰±2.70‰)的分布特征与浮游植物(-21.88‰±2.97‰)显著相似;而沉水植物的碳稳定同位素显著偏正且变化范围较大,平均值为-12.04‰±4.57‰.结果表明,碳源及其传输途径的差异是导致湖泊生物体内碳同位素信号不同的主要驱动过程.在氮稳定同位素信号上,同为初级生产者的沉水植物(5.43‰±5.84‰)、漂浮植物(5.58‰±7.38‰)与浮游植物(7.26‰±3.83‰)较为相似,而浮游动物氮同位素信号(11.02‰±3.18‰)显著高于浮游植物且平均富集约3.46‰,反映了湖泊生物随着营养级的增加出现较为明显的同位素分馏效应.在空间分布上,湖泊生物碳同位素信号受到水温、水深等因素的明显影响,氮同位素信号则随湖泊营养水平的增加而逐渐偏正.与长江中下游等地区相比,云南湖泊生物的碳、氮元素含量总体偏高;同时,代表内源有机质组分的水生植物和浮游生物C/N质量比值都小于20.因此,本研究揭示的生物碳、氮同位素信号与元素组成特征可为评价高原湖泊食物网组成与生物地球化学循环提供重要的科学依据.  相似文献
4.
王鹏  齐述华  陈波 《湖泊科学》2015,27(6):1011-1019
赣江硝态氮(NO3--N)是鄱阳湖氮素输入的主要来源,查明赣江NO3--N来源对鄱阳湖的富营养化防治具有重要意义.基于2013年1月和6月对赣江干流和主要支流NO3--N浓度和δ15N-NO3-的测定,通过不同空间尺度和土地类型等级划分,分析土地利用方式影响下的赣江NO3--N浓度和δ15N-NO3-分布特征.结果表明,赣江枯水期和丰水期NO3--N浓度分别为0.52~4.58mg/L和0.81~2.60mg/L,均值没有显著性差异;枯水期和丰水期的δ15N-NO3-范围分别为-1.31‰~8.60‰和2.49‰~8.51‰,枯水期均值显著小于丰水期.较大空间尺度的土地利用类型与NO3--N浓度和δ15N-NO3-有更显著的相关性.赣江NO3--N浓度、δ15N-NO3-与水田、居民建设用地和水域呈显著正相关,与林地、草地呈显著负相关,这种相关性在丰水期减弱.与一级土地利用分类相比,二级土地利用分类能更好地体现土地利用类型与NO3--N浓度的相关性,但对土地利用类型与δ15N-NO3-的相关性没有显著提高.农业用地,特别是丘陵水田和平原旱地,是赣江NO3--N主要的污染来源;与长江流域其它地区相比,赣江流域NO3--N的生活污水来源比例较小.  相似文献
5.
浮游生物是湖泊食物网的重要组成,其碳、氮稳定同位素能够反映元素地球化学循环和食物来源的波动,是了解水域生态系统结构变化的重要手段之一.本文选取云南4个不同类型湖泊,开展浮游生物碳、氮稳定同位素组成(δ~(13)C、δ~(15)N)的季节变化与湖泊对比研究.大型深水湖泊(抚仙湖和阳宗海)中,浮游植物δ~(13)C值在夏、秋季(-20.34‰±1.98‰)显著高于冬、春季(-28.00‰±2.51‰),反映夏秋季藻类生长速率较高、HCO_3~-无机碳源利用增多等的影响.而小型浅水湖泊(长桥海和大屯海)中浮游植物δ~(13)C值在夏季最高(-21.24‰±0.88‰),可能与雨季流域输入增强、陆源有机质占比增加有关.4个湖泊浮游生物δ~(15)N值具有一致的变化特征,春季显著高于其他季节.分析表明,云南地区雨季以面源污染为主向旱季以点源污染为主的转变,导致氮素营养盐季节性来源差异,并通过生物吸收作用影响了浮游生物δ~(15)N值的季节变化.在浮游动物与浮游植物的稳定同位素差值(即富集度)方面,营养水平高的小型浅水湖泊中δ~(13)C富集度为1.61‰±0.90‰、δ~(15)N富集度为2.71‰±1.22‰,显著小于营养水平低的大型深水湖泊(分别为2.60‰±0.98‰和4.19‰±1.25‰),表明随着湖泊营养水平的增加,浮游动物更多地以浮游植物为食,导致有机碳在不同营养级之间的传输过程中具有更强的耦合作用,且相邻营养级之间具有更低的δ~(15)N富集度特征.  相似文献
6.
富营养化对湖泊生态系统能流和物流的影响具有不确定性,多数研究仅关注富营养化对浅水湖泊食物网结构和功能的影响,而富营养化对消费者群落碳源和氮源的影响及其时空分异特征较少关注.鉴于此,本研究选取华北平原最大的浅水富营养化湖泊——白洋淀为研究区,依据生境理化参数将白洋淀划分为3类生境(生境1(Ⅰ和Ⅱ区)主要遭受上游府河废水排放影响;生境2(Ⅴ、Ⅶ和Ⅷ区)主要遭受水产养殖和生活污水的影响;生境3(Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ区)遭受人为干扰较小).在2018年4月和8月分别收集了浮游生物、底栖生物和鱼类样品,运用碳、氮稳定同位素技术定量估算3类生境中底栖和浮游生物对消费者群落碳源和氮源贡献百分比的时空分异特征;同时收集水体和沉积物样品进行常规理化参数分析,明晰富营养化对白洋淀消费者群落碳源和氮源贡献百分比的影响.结果表明:1)就水体和沉积物理化参数季节变化而言,除pH相对稳定外,化学需氧量(COD)、沉积物氨氮(NH3-Ns)、总氮(TN)和沉积物总磷(TPs)4月高于8月,而其他理化参数则8月高于4月;就空间分布而言,温度(T)、水深(WD)、溶解氧(DO)和沉积物总碳(TCs)值在生境3中最高,而其他理化参数的值则在生境1中最高;2)就δ13C和δ15N空间分布而言,对于同一群落,δ13C和δ15N在3类生境中富集程度呈现显著差异;就时间分布而言,不同季节消费者群落的δ13C值存在显著差异,而δ15N值未呈现显著差异,且消费者群落的δ13C和δ15N呈显著负相关;3)就消费者营养级的空间分布而言,3类生境存在显著差异,同一消费者营养级在生境1中最高,在生境3中最低;就时间分布而言,消费者营养级未呈现显著差异;4)浮游生物对消费者群落碳源和氮源贡献百分比4月高于8月,生境1高于其他生境;而底栖生物对消费者群落碳源和氮源贡献百分比则8月高于4月,生境3高于其他生境;5)通过相关分析,结果表明白洋淀消费者群落的δ13C与总磷(TP)、TCs、沉积物总氮(TNs)、总有机碳(TOCs)、TPs呈现负相关关系;δ15N值与TP、TCs、TNs、TOCs、TPs呈正相关关系.因此,湖泊富营养化会影响消费者群落的碳源和氮源,进而改变湖泊生态系统的能流和物流.  相似文献
7.
为探究人为活动对水库鱼类食物来源和营养级关系的影响,选择人为影响程度较低的三峡水库和影响程度较高的长寿湖水库为研究对象,应用碳、氮稳定同位素技术对两个水库鱼类δ13C值、δ15N值和营养级进行比较分析.结果显示:长寿湖水库鱼类δ13C平均值(-22.66‰±1.94‰)与三峡水库(-22.59‰±1.87‰)较为接近,但长寿湖鱼类的δ15N值(13.95‰ ±3.02‰)显著高于三峡水库鱼类的δ15N值(11.98‰ ±2.25‰).根据δ15N值计算不同食性鱼类间的营养级,三峡水库营养级为肉食性鱼类 > 杂食性鱼类 > 浮游生物食性鱼类 > 草食性鱼类;而长寿湖中则表现为浮游生物食性鱼类 > 肉食性鱼类 > 杂食性鱼类 > 草食性鱼类,营养级出现了异常现象.这一结果表明,对于人为影响(如人工喂食鱼饲料等)较大的水体,采用δ15N值计算不同食性鱼类间的营养级存在不确定性.  相似文献
8.
王玉玉  徐军  雷光春 《湖泊科学》2014,26(6):853-856
稳定同位素分析技术已成为食物网研究中的关键技术,通用方法是取鱼类背部白色肌肉,在实际应用过程会导致鱼类的死亡,因而有所局限.使用非致命组织作为稳定同位素研究中的替代组织越来越得到关注,但是目前国内尚未开展相关研究.比较鳙(Aristichthy nobilis)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)鱼鳞与肌肉组织中δ13C和δ15N比值,发现鳙、鲢的鱼鳞与肌肉组织中δ13C和δ15N比值均有显著差异.鱼鳞δ13C比值比肌肉更富集,平均高2.54‰,而δ15N比值比肌肉平均低0.7‰.对鳙、鲢的鱼鳞与肌肉组织δ15N比值含量进行相关分析发现,通过构建线性模型,可用校正后的鱼鳞δ15N比值替代肌肉组织δ15N比值.鲢的鱼鳞与肌肉组织δ13C比值存在显著线性相关,而鳙的鱼鳞与肌肉组织δ13C比值无显著相关关系.  相似文献
9.
进入湖泊中不同氮源氮稳定同位素值(δ15N)的差异和生物对氮稳定同位素的记忆作用,可以反映流域人类活动输入的污染物对生态系统的影响程度.本文调查了太湖4个湖湾(梅梁湾、贡湖湾、竺山湾和东太湖)中铜锈环棱螺(Bel-lamya aeruginosa)的δ15N值,结果表明环棱螺δ15N值的变幅为6.9‰~18.1‰,平均值为11.2‰,不同湖湾中环棱螺δ15N值差异极显著,从高到低依次为梅梁湾(17.7‰)、贡湖湾(13.2‰)、东太湖(10.2‰)和竺山湾(7.8‰).分析认为,梅梁湾和贡湖湾接纳较多的人类活动产生的污染物,其周边城市如无锡、常州等地的污水处理效率有待提高;竺山湾水体氮素主要来自于农业面源污染,需降低农田化肥的使用量.  相似文献
10.
季宁宁  刘永  王圣瑞 《湖泊科学》2022,34(1):118-133
为探究湖泊水体悬浮颗粒物和沉积物有机碳、氮来源及水质指示意义,分析了2013-2014年洱海悬浮颗粒物和表层沉积物有机碳同位素(δ13C)、氮同位素(δ15N)和C/N比值时空变化特征及与水质的关系.结果表明:①洱海悬浮颗粒物δ13C、C/N、δ15N在旱、雨季差异显著(P<0.05),旱季变化范围分别为-31.75‰~-18.21‰(均值-25.34‰±4.14‰)、9.1~16.9(均值13.3±2.7)、4.9‰~7.4‰(均值6.4‰±1.3‰),雨季变化范围分别为-14.7‰~-23.8‰(均值-20.2‰±3.3‰)、4.6~8.9(均值7.1±1.6)、7.4‰~10.8‰(均值9.3‰±1.8‰).悬浮颗粒物有机碳来源在旱季以陆源C3植物为主(46.0%±6.9%),转变为雨季以浮游植物为主(43.3%±6.1%);氮来源在旱季以陆源植物为主(40.7‰±6.5%),转变为雨季以湖内水生植物和浮游植物为主(39.9%±6.6%).表层沉积物δ13C(-24.0‰~-14.6‰(均值为-18.7‰±4.7‰))和C/N(9.1~15.5(均值为12.1±3.3))均无显著季节差异(P>0.05),δ15N在旱、雨季差异显著(P<0.05),变化范围分别为1.9‰~4.9‰(均值为3.6‰±1.5‰)和0.7‰~7.8‰(均值为4.2‰±1.8‰).表层沉积物有机碳来源在旱、雨季均以陆源C4植物为主(48.2%±19.1%),氮来源旱季以陆源植物为主(44.3%±10.1%),转变为雨季以化肥为主(30.3%±6.8%).两者有机碳与氮来源差异揭示水生和浮游植物来源的有机碳与氮易降解,对水质影响较大,而陆源C4植物和土壤来源的有机碳和化肥来源氮易沉积,对水质影响相对较小.②随机森林回归分析表明,悬浮颗粒物有机质(POM)来源差异(δ13C、C/N)、氧化还原电位和水温(WT)是影响水体多营养循环指标的重要因子,重要度为4.0%~6.9%;POM、C/N和WT是影响叶绿素a的重要因子,重要度为9.3%~10.7%,说明POM来源特征结合水环境因子显著影响水质,而表层沉积物有机质来源相对稳定,对水质无显著影响.为防控洱海水质持续下降,除了加强外源控制,雨季还应重点采取控藻措施.  相似文献
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