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基于200年硅藻记录的北半球山地湖泊生态研究

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山西大同大学学报（自然科学版） 2024年第3期40卷 35-39页

作者：何晋娜张艺娜高严侯志华太原师范学院地理科学学院山西晋中030619

山地湖泊远离人为直接干扰,对全球变化响应敏感,其环境演变是当前国际湖沼学的研究热点。硅藻作为一种生物指标,因其对湖泊生态环境变化的良好指示作用而受到学术界的广泛关注。通过对基于200年硅藻记录的北半球山地湖泊生态研究的梳理... 详细信息

山地湖泊远离人为直接干扰,对全球变化响应敏感,其环境演变是当前国际湖沼学的研究热点。硅藻作为一种生物指标,因其对湖泊生态环境变化的良好指示作用而受到学术界的广泛关注。通过对基于200年硅藻记录的北半球山地湖泊生态研究的梳理,发现在气候总体变暖和大气氮沉降驱动下,北半球山地湖泊生态普遍发生了突变,且突变时间存在着区域差异。然而,青藏高原作为“地球第三极”,其湖泊生态的演变及其驱动机制尚存在争论。因此,建议未来应加强对青藏高原湖泊生态演变的研究,从而为评估和预测全球变化提供科学依据。

关键词：硅藻山地湖泊生态环境北半球

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青藏高原山地湖泊扩涨与山地关系分析

中国地质 2008年第1期35卷 144-149页

作者：胡忠贾玉连张海荣张彪魏灵江西师范大学地理环境学院惠州市惠阳区中山中学南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室江西南昌330026广东惠州516211江苏南京210008

基于1∶10万与1∶50万地形图,考察了青藏高原的山地湖泊及其流域的河流(水文)、雪线、冰川高度、各高度山地面积与湖泊面积之间的关系。高原湖泊的规模与流域山地(其高度,中、西部湖拔大于500～750m,东部大于250m)存在密切关系。揭示山... 详细信息

基于1∶10万与1∶50万地形图,考察了青藏高原的山地湖泊及其流域的河流(水文)、雪线、冰川高度、各高度山地面积与湖泊面积之间的关系。高原湖泊的规模与流域山地(其高度,中、西部湖拔大于500～750m,东部大于250m)存在密切关系。揭示山地降水是湖泊水的主要来源,其质(低温)与量是维持湖泊一定规模与稳定存在的主要因素。由于山地湖泊存在这种特殊的水文特点,因此,地质历史时期的暖湿期,高原山地湖泊比之低地、丘陵湖泊,扩涨规模可能更为显著。40～23kaB.P,高原山地湖泊异乎寻常地扩涨,可能是降水在暖期季风雨增加时,在山地区增高更甚,更多的低温水流贮湖泊造成的。

关键词：青藏高原山地湖泊山地降水湖泊扩涨

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山地湖泊对酸沉降和全球气候变化的敏感性

人类环境杂志 1998年第4期27卷 280-286页

作者： BritLisaSkjelkvle RichardF.Wright 张国梁奥斯陆的挪威水研究所

山区湖泊在环境研究方面具有特殊意义,因为这类湖泊通常对大气污染输入和气候变化特别敏感。因而,山地湖泊提供了更大范围环境变化的早期警告。在挪威山区以及欧洲其他国家具有结晶型基岩的山地湖泊,湖水化学调查清楚地表明,由于稀释作... 详细信息

山区湖泊在环境研究方面具有特殊意义,因为这类湖泊通常对大气污染输入和气候变化特别敏感。因而,山地湖泊提供了更大范围环境变化的早期警告。在挪威山区以及欧洲其他国家具有结晶型基岩的山地湖泊,湖水化学调查清楚地表明,由于稀释作用这些湖泊的基性阳离子浓度、碱度和SO_4^(2-)浓度一般很低。山地湖泊的总磷和TOC浓度也很低。无机和有机离子的低浓度可归结于集水区的低风化率、薄土层、高水通量和稀疏植被等几个主要因素。而另一方面,山地湖泊的NO_3^-浓度相对于同一地区的低海拔湖泊通常很高,原因是山地集水区对大气沉降性氮的持留能力较低。

关键词：山地湖泊酸沉降全球气候变化敏感性地表水大气污染湖水化学

东北山地山口湖生态系统的营养结构和演变趋势

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环境工程技术学报 2023年第3期13卷 1204-1213页

作者：石展耀张靖天黄炜惠翁南燕张含笑霍守亮环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院

为探究东北山地湖泊山口湖生态系统的食物网结构并预测更合理的生态管理方式,结合多元逐步回归分析探索了理化因子对山口湖初级生产力的影响,使用Ecopath模型对2014年山口湖生态系统数据进行建模,并利用Ecosim模型分析不同情景下浮游生... 详细信息

为探究东北山地湖泊山口湖生态系统的食物网结构并预测更合理的生态管理方式,结合多元逐步回归分析探索了理化因子对山口湖初级生产力的影响,使用Ecopath模型对2014年山口湖生态系统数据进行建模,并利用Ecosim模型分析不同情景下浮游生物和主要鱼类自2014年开始未来20年的变化趋势,结合相关性分析探究山口湖未来的管理方式。结果表明:山口湖是磷限制型湖泊,水温和总磷对初级生产力的增加有促进作用。山口湖生态系统生物之间捕食关系复杂,能量流动集中在第Ⅱ营养级以上,关键种为“其他鱼类”功能组,山口湖Ecopath模型的Pedigree指数为0.537,可信度较高。浮游植物的生产率(PD/B)增加显著促进了鲫、鲤和鲢相对生物量的增加,PD/B每年下降超过5%时对上述3种鱼类相对生物量的影响不显著,鲢搜索率的增加会提高鲢对桡足类、枝角类和轮虫等浮游动物的捕食效率,通过营养级间联合作用导致浮游植物的相对生物量略微上升。结合情景分析和相关性分析发现,增加浮游植物的生物量会提高渔业产量,山口湖生态系统中鲢控藻效果不佳,要加强对外源营养盐的限制。

关键词： Ecosim模型营养结构生态系统演变山地湖泊

季节性冻融对宁武公海湖细菌群落多样性的影响

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山西大学学报(自然科学版) 2021年第5期44卷 998-1007页

作者：柴宝峰李晓琪刘晋仙山西大学黄土高原研究所黄土高原生态恢复山西省重点实验室

细菌是淡水生态系统中大多数元素循环的驱动者,也是水生食物网重要组分。基于高通量测序技术,对山西宁武县公海湖冰封期和消融期水体中细菌群落进行了研究,探究季节性冻融对山地湖泊细菌群落多样性分布格局的影响。结果表明,季节性冻融... 详细信息

细菌是淡水生态系统中大多数元素循环的驱动者,也是水生食物网重要组分。基于高通量测序技术,对山西宁武县公海湖冰封期和消融期水体中细菌群落进行了研究,探究季节性冻融对山地湖泊细菌群落多样性分布格局的影响。结果表明,季节性冻融显著改变了水体环境,除了硫酸盐(SO42-)和磷酸盐(PO34-)外,其余理化参数均存在显著差异。优势细菌类群的相对丰度在湖冰消融过程中发生了显著变化(P <0.05)。α多样性(OTUs和Simpson指数)在消融期显著增高(P <0.05),主要与温度(T)、pH、溶解氧(DO)等理化因子的变化有关。湖冰消融对细菌群落结构(β多样性)具有显著影响(P <0.05),这种变化的驱动因素主要是T、DO、硝态氮(NO3-)和有机碳(TOC)。湖冰消融后细菌群落的相互作用网络复杂性增加,种间竞争增强。

关键词：季节性冻融细菌群落多样性山地湖泊

宁武天池湖泊群细菌群落多样性的时空格局及驱动机制

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宁武天池湖泊群细菌群落多样性的时空格局及驱动机制

作者：王雪山西大学

学位级别：硕士

受人类活动和气候变化影响,华北山地湖泊面积和水位出现不同程度的下降,湖泊生态系统的生物多样性和结构发生了相应的变化。深入研究湖泊微生物群落多样性和功能受环境因子的影响机制,可以为阐明湖泊生态系统对气候变化和人类活动的响... 详细信息

受人类活动和气候变化影响,华北山地湖泊面积和水位出现不同程度的下降,湖泊生态系统的生物多样性和结构发生了相应的变化。深入研究湖泊微生物群落多样性和功能受环境因子的影响机制,可以为阐明湖泊生态系统对气候变化和人类活动的响应机制提供基础。本文利用高通量测序、实时定量PCR(q-PCR)和DGGE方法对山西宁武山地湖泊群公海(GH)、马营海(MYH)和琵琶海(PPH)水体细菌群落多样性时空格局开展研究,探究湖泊细菌群落多样性时空动态及其维持机制;以氮循环反硝化功能基因(nirK和nirS)为标记,用q-PCR的方法分析了湖泊群反硝化细菌群落丰度的时空动态及其驱动机制。结果表明:(1)水体理化参数在GH、MYH和PPH间差异显著(P湖泊和不同季节的细菌群落α多样性具有显著差异,这种差异性主要与水体可溶解氧(DO)和铵态氮(NH)浓度显著相关(P湖泊和不同季节的细菌群落组成差异显著,主要是受到水体NH浓度和空间距离的显著影响。湖泊群细菌群落结构具有明显的空间分布格局,这种空间分布格局受到环境选择和扩散限制的双重影响,而环境选择是主要的驱动力,其中水体氮浓度、DO、电导率(EC)和水温(T)是影响湖泊细菌群落多样性格局的主导因子。(3)公海湖中,细菌群落丰度具有显著的时空动态特征。8月份的丰度最高,为2.23×10 copies m L;10月份最低,为7.61×10 copies m L;在水体中层(2 m、4 m和6 m)的丰度较高,平均为1.38×10 copies m L;表层和底层(0 m和8 m)相对较低,为1.11×10 copies m L。细菌群落α多样性指数在各月份和不同深度间均有显著性差异(P湖泊水体中的nirK和nirS基因丰度(拷贝数)分别在5.17×10 copies m L和4.35×10 copies m L以上,表明宁武山地湖泊中编码nirK和nirS的反硝化细菌群落丰度较高。nirK与nirS基因的丰度有极显著线性正相关关系(P湖泊间含有nirK和nirS功能基因的反硝化细菌群落的丰度有显著性差异(P湖泊反硝化细菌群落的丰度均有显著的季节变化特征(P湖泊中NO、NH和T对nirK和nirS的影响最为显著;不同季节的DO、NH、NO和NO浓度变化对反硝化细菌群落的影响最为显著(P湖泊生态系统对气候变化和人类活动的响应机制提供了数据支持,对内陆湖泊水资源管理和可持续利用具有重要意义。

关键词：细菌群落反硝化细菌群落多样性格局山地湖泊驱动机制

近百年来我国西南地区酸沉降背景下湖泊环境变化——来自四面山龙潭湖沉积硅藻证据

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湖泊科学 2021年第6期33卷 1940-1950页

作者：管锡东蒋宏忱姜颖陈旭中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室武汉430078 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院武汉430078 中国科学院武汉植物园公共实验平台武汉430074

大气酸沉降会导致地表水体酸化和富营养化,同时气候变暖也会影响湖泊水体环境,湖泊生态系统如何响应二者相互作用是全球变化研究的热点之一.我国西南地区是全球酸沉降负荷最高的地区之一,然而目前对酸沉降影响下地表水环境变化规律知之... 详细信息

大气酸沉降会导致地表水体酸化和富营养化,同时气候变暖也会影响湖泊水体环境,湖泊生态系统如何响应二者相互作用是全球变化研究的热点之一.我国西南地区是全球酸沉降负荷最高的地区之一,然而目前对酸沉降影响下地表水环境变化规律知之甚少.本文以重庆四面山龙潭湖为研究对象,通过沉积岩芯的210 Pb测年和硅藻分析,并结合流域历史资料数据,揭示龙潭湖过去近百年来水环境变化及其主要驱动因子.结果表明,1926-1968年,龙潭湖以Achnanthidium minutissimum和Encyonema silesiacum占优势;随后,Lindavia bodanica快速增加至峰值后逐渐减少,伴随Aulacoseira alpigena和Aulacoseira ambigua含量上升.硅藻组合中以适应中性和弱碱性水体的属种为主,嗜酸性属种含量很少,表明目前水体总体维持弱碱性,这得益于当地紫色砂页岩和森林土壤对于酸沉降的缓冲作用.尽管目前龙潭湖仍维持弱碱性,1980s以来硅藻推导水体酸碱度下降、中富营养种增加,表明酸沉降降低水体碱度并提高营养水平.气候变暖加剧水体热力分层和营养富集,导致适应扰动、贫营养环境的L.bodanica减少.2010年以来,中富营养属种略有减少反映湖泊富营养化有所减缓.

关键词：硅藻酸沉降山地湖泊湖泊酸化富营养化龙潭湖