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鱼粪化石特征对晚三叠世湖泊生态系统的启示——以鄂尔多斯盆地南部长7段为例

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矿物学报 2024年第1期44卷 1-10页

作者：尤继元周小虎杨奕曜白云云张鹏杨桂林梁正中李杰榆林学院陕西高校青年创新团队陕西榆林719000 西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 陕西榆林能源集团有限公司陕西榆林719000 中国地质调查局西安矿产资源调查中心陕西西安710100

粪化石是一类重要的遗迹化石,其内含物常保存被捕食生物的残余及一些微生物、软组织甚至古DNA信息,对解读地质历史时期的湖泊生态信息有重要意义。鄂尔多斯盆地南部铜川地区三叠系延长组长7段下部页岩的鱼粪石,其为略扁平的纺锤形化石,... 详细信息

粪化石是一类重要的遗迹化石,其内含物常保存被捕食生物的残余及一些微生物、软组织甚至古DNA信息,对解读地质历史时期的湖泊生态信息有重要意义。鄂尔多斯盆地南部铜川地区三叠系延长组长7段下部页岩的鱼粪石,其为略扁平的纺锤形化石,尖而薄,表面有明显的螺旋纹。观察粪化石的内含物情况,发现其主要由未完全消化的动植物残体组成,包括鱼鳞、骨骼碎片,以及以含磷白云岩为生长基的大量矿物聚集体。鱼粪化石形成于开放型淡水湖泊中的半深湖—深湖区,大部分保存完好,属于典型的原地埋葬。该鱼粪的生物源为一种大型的、鱼肠内具有较多螺旋瓣的肉食性鱼类。晚三叠世湖泊中出现了复杂的多层营养系统,主要由生产者、消费者构成,食物链较为复杂。该研究成果表明经历二叠纪末生物大灭绝的晚三叠世多层级营养湖泊生态系统已经基本恢复。另外,微生物的参与及泥质含量较高的厌氧环境使得粪化石保存完好,可为恢复和重建晚三叠世卡尼期湖泊生态系统提供重要依据。

关键词：鱼粪石湖相富有机质页岩湖泊生态系统古环境晚三叠世鄂尔多斯盆地

一类考虑空间异质环境的湖泊生态系统模型的全局稳定性

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应用数学 2024年第1期37卷 115-123页

作者：喻梦瑶黄刚中国地质大学数学与物理学院湖北武汉430074

本文研究一类空间异质环境下具有扩散的湖泊生态系统模型.引入空间异质环境影响,模型中浮游动物的扩散及相互作用系数具有空间依赖性.本文首先证明了模型解的全局存在和唯一性以及共存平衡解的存在唯一性,通过构造Lyapunov泛函,建立了... 详细信息

本文研究一类空间异质环境下具有扩散的湖泊生态系统模型.引入空间异质环境影响,模型中浮游动物的扩散及相互作用系数具有空间依赖性.本文首先证明了模型解的全局存在和唯一性以及共存平衡解的存在唯一性,通过构造Lyapunov泛函,建立了模型非齐次共存平衡解的全局渐近稳定性条件,并通过数值模拟验证了理论结果.本文推广了含有外来有机物的湖泊生态系统模型,进一步证明了空间异质环境下的扩散不会改变湖泊生态系统共存平衡解的稳定性.

关键词：湖泊生态系统扩散空间异质性 Lyapunov泛函全局稳定性

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气候变化对湖泊生态系统的影响研究——基于长期环境监测

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中国资源综合利用 2024年第8期42卷 130-134页

作者：陈华文攀枝花市米易生态环境监测站四川攀枝花617200

气候变化是湖泊生态系统的重要影响因子,长期环境监测能够揭示气候变化与湖泊生态系统健康的关联性。以米易县晃桥水库为例,结合长期环境监测,运用卡尔森营养状态指数评估湖泊的营养状况,并分析气候变化对湖泊生态系统的影响。研究表明... 详细信息

气候变化是湖泊生态系统的重要影响因子,长期环境监测能够揭示气候变化与湖泊生态系统健康的关联性。以米易县晃桥水库为例,结合长期环境监测,运用卡尔森营养状态指数评估湖泊的营养状况,并分析气候变化对湖泊生态系统的影响。研究表明,气候变化会导致湖泊水温上升,进而影响湖泊中生物的生存环境及其多样性,并威胁湖泊水质和生态平衡。

关键词：气候变化湖泊生态系统影响长期环境监测卡尔森营养状态指数晃桥水库米易县

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湖泊生态系统产甲烷与甲烷氧化微生物研究进展

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湖泊科学 2018年第3期30卷 597-610页

作者：唐千薛校风王惠邢鹏中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049 南京师范大学生命科学学院南京210046

湖泊生态系统是重要的大气甲烷来源,其甲烷释放量占全球自然生态系统的40%.产甲烷和甲烷氧化微生物在湖泊甲烷生产和消耗过程中发挥关键作用.本文综述了近期有关湖泊生态系统甲烷产生与氧化过程的研究进展,重点介绍产甲烷与甲烷氧化微... 详细信息

湖泊生态系统是重要的大气甲烷来源,其甲烷释放量占全球自然生态系统的40%.产甲烷和甲烷氧化微生物在湖泊甲烷生产和消耗过程中发挥关键作用.本文综述了近期有关湖泊生态系统甲烷产生与氧化过程的研究进展,重点介绍产甲烷与甲烷氧化微生物在湖泊中的分布特征、代谢途径以及调控机制.现有研究表明,湖泊中甲烷的生成不仅仅依靠赋存于沉积物和水体厌氧层的产甲烷古菌,还可能来自有氧环境中其他产甲烷微生物的代谢作用.湖泊中的甲烷在脱离水体逸散至大气之前,被甲烷氧化微生物利用,转化成二氧化碳和小分子有机化合物(如甲醇、甲醛和甲酸等).除了传统依赖氧气作为电子受体的好氧氧化过程外,新近研究还揭示了多种厌氧甲烷氧化过程,包括依赖还原硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐以及Fe^(3+)/Mn^(4+)等金属离子的甲烷氧化过程.文献综合分析表明,反硝化型厌氧甲烷氧化过程主要发生在淡水湖泊中,而硫酸盐还原型主要发生在高盐度或者高碱度湖泊中.水体温度、溶解氧浓度可以显著影响产甲烷与甲烷氧化微生物的丰度与群落结构,其他湖泊环境条件,如盐度、pH和有机质类型等都可能改变产甲烷与甲烷氧化微生物的分布和代谢活性.不同湖泊类型的比较研究,有助于全面掌握影响湖泊产甲烷与甲烷氧化微生物的时空分布与代谢特征的主导因素.

关键词：湖泊生态系统产甲烷菌甲烷氧化菌厌氧甲烷氧化菌影响因子

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湖泊生态系统健康评价方法研究进展

水利水电科技进展 2014年第6期34卷 98-106页

作者：李冰杨桂山万荣荣中国科学院南京地理与湖泊研究所流域地理学国家重点实验室江苏南京210008 中国科学院大学北京100049

在介绍湖泊生态系统健康的产生、发展、内涵,梳理湖泊生态系统健康研究进展的基础上,归纳总结了近年来几种常用的生态系统健康评价方法,包括生物监测法和多指标综合评价法,剖析了不同评价方法的优缺点。借鉴环境质量评价、可持续发展评... 详细信息

在介绍湖泊生态系统健康的产生、发展、内涵,梳理湖泊生态系统健康研究进展的基础上,归纳总结了近年来几种常用的生态系统健康评价方法,包括生物监测法和多指标综合评价法,剖析了不同评价方法的优缺点。借鉴环境质量评价、可持续发展评价等领域的评价方法,探讨不同时空尺度更为完善的湖泊生态系统健康评价方法,并总结了目前湖泊生态系统健康评价过程中存在的关键问题,包括健康内涵和标准的确定、评价方法的时空尺度结合、关键性指标的阈值和数据精炼等,认为结合遥感、GIS以及生态系统研究网络等定量技术,建立多尺度互为耦合的模型,是湖泊生态系统健康评价方法的未来发展方向。

关键词：湖泊生态系统生态系统健康评价评价方法综述

湖泊生态系统碳汇特征及其潜在碳中和价值研究

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生态学报 2023年第3期43卷 893-909页

作者：姚程王谦姜霞郭轶男王坤吴志皓车霏霏陈俊伊中国环境科学研究院湖泊生态环境研究所湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室国家环境保护湖泊污染控制重点实验室北京100012 北京师范大学水科学研究院北京100875 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 沈阳农业大学水资源学院沈阳110866

为了应对气候挑战,达成碳达峰远景目标,需要正确评估自然资源碳中和价值。湖泊作为具有独特生态、人文价值的地理单元,因碳循环强度高、碳排放总量大,是传统意义上的碳源。通过梳理近期相关研究成果,对比不同类型湖泊碳汇/源状况,湖泊... 详细信息

为了应对气候挑战,达成碳达峰远景目标,需要正确评估自然资源碳中和价值。湖泊作为具有独特生态、人文价值的地理单元,因碳循环强度高、碳排放总量大,是传统意义上的碳源。通过梳理近期相关研究成果,对比不同类型湖泊碳汇/源状况,湖泊生态系统以一系列碳汇特征表现出潜在的碳中和价值。强烈的光合作用可以使水体CO_(2)欠饱和,但由呼吸-光合作用、碳酸盐岩溶蚀作用带来的水体碱度、CO_(2)分压pCO_(2)提高也有利于湖泊碳汇增益。CO_(2)在水体中大量溶解,积极参与到湖泊碳循环,将pCO_(2)高于40 Pa作为判断湖泊为碳源的依据可能忽视了水体碱度上升带来的碳汇。在湖泊沉积物中有机碳的累积受到生态系统光合-呼吸作用的影响,当异养微生物群落能及时分解沉入湖底的衰亡组织、有机质时,沉积物中有机碳不会大量累积,当呼吸对光合的相对滞后,有机碳才会大量累积。湖泊生态系统的生产力决定了固碳能力,是湖泊发挥碳汇效益的重要“碳库”。由水生植物固定下的CO_(2)总量不如浮游植物,但在过程中发挥了“压舱石”般的稳定作用。近年来的调查结果显示湖泊面临的碳排放压力正在扩大。森林砍伐、农田开垦、城镇发展等土地利用降低了陆上单元的固碳能力,外部碳源增加加剧了湖泊碳排放。面对气候变暖、水体富营养化,湖泊有机碳的矿化、生物分解正在加速,食物链固碳能力正在下降。为了发挥湖泊生态系统碳汇潜力,近期的实践成果显示未来有3个方面的内容需要坚持和改进。首先是重构水生植物,改善水体质量为湖泊碳汇效益“保驾护航”。修复湖泊生态,提高生物多样性,延长食物链中的碳流动,增强碳在湖泊中的系留效果。其次是重视沉积物碳累积。溯源分类将为我们提供碳平衡全面调查的替代方案,通过与陆地碳的累积情况对比突出湖泊生态系统的碳汇贡献。最后是以采集湖泊CH_(4)资源为目的的技术探索,将解决湖泊环境中低密度CH_(4)与能源供应高密度需求的主要矛盾,开辟湖泊碳中和新局面。

关键词：湖泊生态系统碳中和生物多样性初级生产力

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湖泊生态系统健康综合评价研究进展

环境科学与技术 2018年第12期41卷 98-104页

作者：赵思琪代嫣然王飞华梁威中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室湖北武汉430072 中国科学院大学北京100049

该文论述了湖泊生态系统健康概念的内涵及发展,并在此基础上详细介绍了湖泊生态系统健康综合评价的具体内容——指标体系的构建、指标权重的计算、健康分级标准的确定以及综合评价模型的构建等4个方面。对比分析了湖泊生态系统健康评价... 详细信息

该文论述了湖泊生态系统健康概念的内涵及发展,并在此基础上详细介绍了湖泊生态系统健康综合评价的具体内容——指标体系的构建、指标权重的计算、健康分级标准的确定以及综合评价模型的构建等4个方面。对比分析了湖泊生态系统健康评价与安全评价的区别与联系,认为前者是后者的基础,后者是前者向人类社会可持续发展方面的深入研究。剖析了目前湖泊生态系统健康评价中存在的不足,主要包括理论概念及标准的不明确、数据收集不完备、目的性不强等,同时针对湖泊管理以及与其他研究热点问题的结合研究等方面提出了展望。

关键词：湖泊生态系统生态健康综合评价安全评价

湖泊生态系统稳态转换驱动因子判定方法研究进展

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水生态学杂志 2017年第1期38卷 1-9页

作者：赵磊刘永李玉照朱翔邹锐宋迪云南省环境科学研究院云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室昆明650034 北京大学环境科学与工程学院水沙科学教育部重点实验室北京100871

湖泊生态系统会在长期的人为胁迫和短期的强扰动下发生稳态转换,灾变性稳态转换将会导致湖泊水环境在短时间内急剧恶化,进而延缓和加大治理的进程及成本。探求浅水湖泊稳态转换驱动因子是科学合理确定湖泊管理策略的关键所在,现有的驱... 详细信息

湖泊生态系统会在长期的人为胁迫和短期的强扰动下发生稳态转换,灾变性稳态转换将会导致湖泊水环境在短时间内急剧恶化,进而延缓和加大治理的进程及成本。探求浅水湖泊稳态转换驱动因子是科学合理确定湖泊管理策略的关键所在,现有的驱动因子判定方法主要有实验观测、统计分析和模型模拟。实验观测缺乏对生态系统整体的判断,仅采用观测数据并不能得出导致稳态转换确切的原因和效应;统计分析难以对未来作出预警;模型模拟可有效规避上述2种方法存在的问题,特别是机理模型是今后分析稳态转换的主要方法。有必要加强统计分析与模型模拟的结合、生态模型与传统水质水动力模型耦合等方面的研究工作。

关键词：湖泊生态系统稳态转换驱动因子

湖泊生态系统稳态转换理论与驱动因子研究进展

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生态环境学报 2014年第10期23卷 1697-1707页

作者：赵磊刘永李玉照朱翔邹锐云南省环境科学研究院云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室筹建云南昆明650034 北京大学环境科学与工程学院水沙科学教育部重点实验室北京100871

湖泊生态系统会在长期的人为胁迫和短期的强扰动下发生稳态转换,稳态转换前后湖泊生态系统的结构和关键过程会发生明显的变化,探求浅水湖泊稳态转换驱动因子是科学合理确定湖泊管理策略的关键所在。对湖泊生态系统稳态转换的理论内涵、... 详细信息

湖泊生态系统会在长期的人为胁迫和短期的强扰动下发生稳态转换,稳态转换前后湖泊生态系统的结构和关键过程会发生明显的变化,探求浅水湖泊稳态转换驱动因子是科学合理确定湖泊管理策略的关键所在。对湖泊生态系统稳态转换的理论内涵、驱动机制进行了总结和探讨。湖泊生态系统稳态转换的概念主要含有发生的突然性和难以预知性、系统的结构与功能发生明显变化以及存在多稳态现象等内涵;具有非线性、多阈值、多稳态,以及修复过程中的迟滞效应等特征。湖泊生态系统稳态转换的驱动因子可分为外部驱动和内部驱动两种类型。外部驱动包括外源性氮磷负荷、气候变化、风浪、湖泊水位等因子;外源性氮磷负荷和气候变化的影响具有长期性和累积性,通过逐步削弱湖泊生态系统恢复力进而引发稳态转换;风浪、湖泊水位等为突发性因子,往往表现为稳态转换的直接诱因。内部驱动包括鱼类、水生植物等因子;鱼类主要通过对水生植物、湖泊底质、浮游动物等生态组分的影响引发湖泊生态系统稳态转换;水生植物对湖泊清水稳态可能不仅存在正反馈作用,也会在一定条件下存在负反馈作用。今后应加强沉水植物生长消亡的主要环境与生物要素综合作用机理、湖泊稳态类型与主控因素等方面的研究。

关键词：湖泊生态系统稳态转换驱动因子