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雅鲁藏布江中上游浮游植物功能群季节演替特征对水环境的指示作用

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生态学杂志 2023年

作者：巢欣李晓东杨清刘惠秋杨胜娴巴桑西藏大学麦地卡自治区级湿地生态系统定位观测研究站西藏大学生态环境学院青藏高原湿地与流域生态系统实验室西藏大学地球第三极碳中和研究中心

浮游植物功能群具有揭示浮游植物群落演替规律和指示水环境的作用。雅鲁藏布江是中国重要的水系。本研究于2019年8月(夏季)、11月(秋季)和2020年5月(春季)对雅鲁藏布江中上游的浮游植物群落结构和环境因子进行调查，探讨浮游植物功能群... 详细信息

浮游植物功能群具有揭示浮游植物群落演替规律和指示水环境的作用。雅鲁藏布江是中国重要的水系。本研究于2019年8月(夏季)、11月(秋季)和2020年5月(春季)对雅鲁藏布江中上游的浮游植物群落结构和环境因子进行调查，探讨浮游植物功能群的季节变化特征与水环境间的指示关系。结果表明：（1）雅鲁藏布江中上游水体呈碱性，水温、流速、浊度在3个季节间存在显著差异。（2）雅鲁藏布江中上游共鉴定出浮游植物8门11纲24目44科121属，浮游植物群落结构整体呈硅藻-绿藻-蓝藻型。可将浮游植物划分为28个功能群，其中有16个优势功能群，且浮游植物功能群的季节演替变化明显。（3）冗余分析和方差分解分析发现，水温、pH、溶解氧是影响雅鲁藏布江中上游浮游植物优势功能群分布的主要环境因子。（4）基于3个季节的香农指数(H)(0.56～3.09，均值为2.20)和生态状态指数(Q)(1.92～4.91，均值为3.63)的综合评价表明，雅鲁藏布江中上游的水质状态为“良好”。本研究揭示了高原河流浮游植物功能群特征及其对水环境的指示作用，为雅鲁藏布江中上游的水生态研究提供科学依据。

关键词：雅鲁藏布江中上游浮游植物功能群季节演替水环境状态

雅鲁藏布江中上游化学风化对气候变化的响应机制研究

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雅鲁藏布江中上游化学风化对气候变化的响应机制研究

作者：杨剑华北水利水电大学

学位级别：硕士

近年来全球变暖已然成为公认的事实,尤其是在被称作“世界第三极”的青藏高原地区增温极为明显。对气候因素具有较强敏感性的高寒流域而言,气候变化背景下河水离子来源的构成与变化是导致河流化学风化变化的重要因素。为了探究高寒流域... 详细信息

近年来全球变暖已然成为公认的事实,尤其是在被称作“世界第三极”的青藏高原地区增温极为明显。对气候因素具有较强敏感性的高寒流域而言,气候变化背景下河水离子来源的构成与变化是导致河流化学风化变化的重要因素。为了探究高寒流域化学风化变化特征以及其对气候变化的响应机制,本文选取雅鲁藏布江中上游作为研究区,通过野外观测、样品采集与室内测定整理出2019年3月、2019年9月、2020年5月和2021年5月雅鲁藏布江中上游的水化学数据。基于水化学模型、气候模型以及稳定同位素等技术,阐明了流域丰枯期化学风化的季节性差异,识别河水离子来源的同时也计算出不同风化类型离子贡献率以及化学风化速率,揭示了雅鲁藏布江中上游地区化学风化对气候变化的响应机制。其研究成果对于认识气候变化背景下多因素共同作用下高寒流域化学风化变化规律具有科学意义,主要研究结论如下:(1)将2019年9月水样数据作为雅鲁藏布江中上游丰水期数据,2019年3月、2020年5月及2021年5月三次采样数据取均值作为枯水期数据,对其离子来源、影响因素以及化学风化的季节性差异进行深入分析。丰枯期流域河水TDS浓度变化不大,但p H却存在差异,丰水期流域河水p H值呈现弱酸性,而枯水期河水呈现出弱碱性。流域主要水体为HCOSO—Ca。Na和K主要来自于蒸发岩溶解,Ca和Mg的来源主要为石膏溶解和碳酸盐岩风化,HCO主要来源于碳酸盐岩的化学风化作用,SO主要来源于石膏和芒硝的溶蚀作用。碳酸盐岩风化主导了雅鲁藏布江中上游地区的化学风化过程,且不论是枯水期还是丰水期,流域中上游碳酸盐岩化学风化速率都大于硅酸盐岩化学风化速率,碳酸盐岩对CO消耗通量也都大于硅酸盐岩,丰水期雅鲁藏布江中游碳酸盐岩风化消耗CO通量高达16.119×10mol/(km·month)。(2)雅鲁藏布江中上游在近50年来,河水中的Ca和HCO一直是优势离子。硅酸盐岩风化和大气降水输入对流域离子影响较小,碳酸盐岩风化一直占主导地位。在1990年,雅鲁藏布江中上游硅酸盐岩风化速率和碳酸盐岩风化速率均达到最大值,分别为3.92t/(km·a)和2.73t/(km·a),与此同时其化学风化吸收的CO量也达到了最大值。总体来说流域气温处于上升趋势,其中最低气温的增长速率最快。雅鲁藏布江中上游年内降水量分布极其不均衡,大气降水对丰水期影响较大,对枯水期的变化趋势影响较小。气温和降水两者共同影响着流域的化学风化过程,其中降水量主要通过影响碳酸盐岩风化进而影响整个流域的风化过程和速率。在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5这三种不同气候情景下对流域未来气候变化以及化学风化进行了预估,计算典型年2030年和2050年化学风化速率和CO消耗量时,只有RCP4.5是当下较为理想的温室气体排放情景。(3)由于受到水汽输送和雅鲁藏布江中上游河谷的自然环境和气候条件的影响,流域内河水和雨水的δD和δO值变化范围较大,且测定的δD和δO数值普遍大于比国内其他流域或湖泊。雅鲁藏布江中上游独特的气候及地理特征,使其氘盈余(d-excess=δD-8δO)低于全球降水均值。最小二乘法拟合出的方程线δD=8.24δO+11.63与全球大气降水线,大气降水是雅鲁藏布江中上游河水的重要补给来源。流域河水中Sr离子与Ca离子来源相同,主要为碳酸盐岩风化和硅酸盐岩风化提供。雅鲁藏布江中上游河水的Sr/Sr值介于0.70766～0.71542之间,硅酸盐岩风化产物中的Sr/Sr值要高于碳酸盐岩。Sr同位素组成在一系列地球化学过程中几乎不发生任何显著分馏,只有物理过程引起的物质交换与水岩相互作用才使Sr/Sr发生明显变化,这使得通过反演模型计算得到的河水离子贡献率更为准确。

关键词：水化学特征化学风化气候变化同位素特征雅鲁藏布江中上游

基于浮游植物完整性指数的雅鲁藏布江中上游河流水生态健康评价

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干旱区资源与环境 2023年第9期37卷 109-117页

作者：刘惠秋李晓东杨清巢欣杨胜娴闫冰洁巴桑西藏大学生态环境学院青藏高原湿地与流域生态系统实验室拉萨850000 西藏大学地球第三极碳中和研究中心拉萨850000 西藏大学麦地卡自治区级湿地生态系统定位观测研究站那曲852000

为探究雅鲁藏布江中上游水生态健康状况及其环境影响因子,于2019年8月、11月和2020年5月对雅鲁藏布江中上游的26个样点进行了浮游植物样品采集和环境因子的调查,基于浮游植物完整性指数建立了雅鲁藏布江中上游水生态健康评价体系。结果... 详细信息

为探究雅鲁藏布江中上游水生态健康状况及其环境影响因子,于2019年8月、11月和2020年5月对雅鲁藏布江中上游的26个样点进行了浮游植物样品采集和环境因子的调查,基于浮游植物完整性指数建立了雅鲁藏布江中上游水生态健康评价体系。结果表明:雅鲁藏布江中上游总体上处于“健康-亚健康”状态。总溶解固体、溶解氧、酸碱度和水温是影响雅鲁藏布江中上游水生态健康的主要水环境因子。

关键词：浮游植物完整性指数雅鲁藏布江中上游河流健康评价水环境因子

雅鲁藏布江中上游植物群落的数量分类与排序（英文）

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Journal of Resources and Ecology 2019年第4期10卷 389-396页

作者：王彤王景升丁玉珂刘文婧包小婷李超中国科学院地理科学与资源研究所生态网络观测与模拟重点实验室千烟洲试验站北京100101 中国科学院大学北京100049 西藏自治区林业调查规划研究院拉萨850000 中国人民大学环境学院北京100872

本文基于雅鲁藏布江流域植被调查数据和环境数据对研究区植被群落组成、物种组成与环境关系进行数量生态学分析。结果表明:(1)采用TWINSPAN分类法把雅鲁藏布江中上游地区的44个调查样地划分为7个群落类型,分别是垫型蒿+紫花针茅群落、... 详细信息

本文基于雅鲁藏布江流域植被调查数据和环境数据对研究区植被群落组成、物种组成与环境关系进行数量生态学分析。结果表明:(1)采用TWINSPAN分类法把雅鲁藏布江中上游地区的44个调查样地划分为7个群落类型,分别是垫型蒿+紫花针茅群落、纤杆蒿+紫花针茅+藏沙蒿群落、高山嵩草群落、三角草群落、砂生槐+水栒子+白草群落、冷蒿群落以及金露梅+固沙草群落。(2)DCA排序显示,样地和物种的分布格局主要受经度和海拔因素的影响。(3)CCA排序的结果再次表明,经度变化引起的温度和降水的改变是控制整个雅鲁藏布江中上游植被群落类型形成和变化的主要因子,并将自然植被分成了针茅、沙蒿等为优势种的荒漠草原群落(源头地区),固沙草、青藏薹草为优势种的高寒草原群落(中游地区),以及灌丛、农田等植被群落(雅江与年楚河汇流处)。

关键词：雅鲁藏布江中上游植物群落数量分类排序

雅鲁藏布江中上游典型植物群落维管植物资源研究

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广东农业科学 2019年第8期46卷 44-55页

作者：葛青松屈兴乐罗大庆方江平西藏农牧学院高原生态研究所/西藏高原森林生态教育部重点实验室/西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站/西藏自治区高原森林生态实验室/西藏自治区生态安全联合实验室

【目的】通过对雅鲁藏布江中上游流域植物资源的调查,旨在为该区植物资源的综合开发和保护提供理论基础。【方法】以雅鲁藏布江中上游流域为研究区,运用样方(线)法对样地植物群落进行实地调查,结合相关文献,对该区雅鲁藏布江中上游维管... 详细信息

【目的】通过对雅鲁藏布江中上游流域植物资源的调查,旨在为该区植物资源的综合开发和保护提供理论基础。【方法】以雅鲁藏布江中上游流域为研究区,运用样方(线)法对样地植物群落进行实地调查,结合相关文献,对该区雅鲁藏布江中上游维管植物进行植物资源研究。【结果】该区共有维管植物34科68属96种(包括亚种、变种),分别占西藏和全国维管植物科、属、种总数的16.83%、5.48%、1.66%和11.63%、2.02%、0.31%;该区维管植物生长型以草本植物为主,植物生活型以地上芽和地面芽植物占相对优势,生态类型以中生植物分布占一定优势。该区共有药用植物48种、绿化观赏植物40种、饲用植物25种、其他经济植物(材料植物、食用植物、能源植物、种质植物、有毒植物等)23种,同时分布有国家Ⅱ级重点保护野生植物4种。【结论】该区植物类群相对匮乏,但植物资源丰富,应科学开发利用植物资源,并加强对珍稀植物的保护管理措施。

关键词：雅鲁藏布江中上游典型植物群落植物资源植物生长型植物生活型

雅鲁藏布江中上游浮游植物污染指示种及水质评价

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环境生态学 2021年第3期3卷 26-32页

作者：索雨泽刘洋刘宇康王陈巴桑西藏大学理学院青藏高原湿地与流域生态实验室西藏拉萨850000

为了解雅鲁藏布江中上游流域浮游植物污染指示种及其水质评价状况,在雅鲁藏布江中上游流域共设置33个采样点,于2019年7月用浮游生物网(25#,孔径64μm)在各采样点采集水样共33 L,在实验室用活体观察和固定染色相结合的方法鉴定浮游植物,... 详细信息

为了解雅鲁藏布江中上游流域浮游植物污染指示种及其水质评价状况,在雅鲁藏布江中上游流域共设置33个采样点,于2019年7月用浮游生物网(25#,孔径64μm)在各采样点采集水样共33 L,在实验室用活体观察和固定染色相结合的方法鉴定浮游植物,并计算浮游植物污染生物指数,通过去除或保留稀有种或常见种建立“新”群落的方法来分析二者对水环境评价的影响。结果表明:1)在雅鲁藏布江中上游流域共检测出浮游植物污染指示种61种(含变种),属于4门6纲13目21科29属,其中稀有种共39种(属),常见种共8种(属);2)通过计算得出雅鲁藏布江中上游流域污染生物指数的平均值为1.469,表明雅鲁藏布江中上游流域水质为寡污型;3)通过去除或保留浮游植物污染指示种中的稀有种或常见种并利用污染生物指数进行计算可知,污染指示稀有种对水质影响较小,去除或保留后整体水质均属于寡污型,污染指示常见种对水质影响较大,去除常见种后整体属于寡污-β-中污型水体,保留常见种后整体上属于寡污型水体。由此可见,雅鲁藏布江中上游流域水环境整体为寡污型。研究结果可为雅鲁藏布江中上游流域水质评价提供科学参考依据。

关键词：雅鲁藏布江中上游浮游植物污染生物指数污染指示种水质评价

确定性过程主导高原典型河流浮游植物地理分布格局和群落构建

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生物多样性 2023年第7期31卷 39-53页

作者：杨胜娴杨清李晓东巢欣刘惠秋魏蓝若雪巴桑西藏大学麦地卡自治区级湿地生态系统定位观测研究站西藏那曲852000 西藏大学生态环境学院青藏高原湿地与流域生态系统实验室拉萨850000 西藏大学地球第三极碳中和研究中心拉萨850000

浮游植物在河流生态系统的生物地球化学循环中起着重要作用,然而,雅鲁藏布江作为我国典型的高寒河流,关于调控其浮游植物群落结构的机制尚不清楚。为探究雅鲁藏布江中上游浮游植物群落分布格局及其构建机制,我们于2019年8月(夏季)、11月... 详细信息

浮游植物在河流生态系统的生物地球化学循环中起着重要作用,然而,雅鲁藏布江作为我国典型的高寒河流,关于调控其浮游植物群落结构的机制尚不清楚。为探究雅鲁藏布江中上游浮游植物群落分布格局及其构建机制,我们于2019年8月(夏季)、11月(秋季)和2020年5月(春季)对该水域进行了浮游植物样品采集、鉴定及水体理化因子测定。通过固定染色法鉴定浮游植物物种、统计物种丰度。结果表明:雅鲁藏布江中上游共鉴定浮游植物452种,隶属8门11纲24目44科121属。浮游植物群落的构建由环境异质性、扩散限制和物种互作关系共同影响。研究区域浮游植物群落在时空上存在显著的地理距离衰减趋势和环境距离衰减趋势;物种互作关系以协作关系为主;地理因素中的海拔(ALT)与水环境因子中的酸碱度(pH)、总溶解性固体(TDS)、盐度(Salt)、溶解氧(DO)、浊度(TUR)和水流速度(V)是驱动雅鲁藏布江中上游浮游植物群落构建的重要影响因子,可通过驱动浮游植物自身的代谢速率及其生态适应性影响群落的地理分布和时空分布格局,间接介导浮游植物群落的构建过程。距离衰减和中性模型结果表明:确定性(环境选择)主导了雅鲁藏布江中上游的浮游植物群落构建。

关键词：雅鲁藏布江中上游浮游植物群落构建地理分布格局