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抚仙湖硅藻群落的时空变化特征及其与水环境的关系

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环境科学 2018年第7期39卷 3168-3178页

作者：李蕊陈光杰康文刚陈丽王教元陈小林刘园园冯钟张涛云南师范大学旅游与地理科学学院高原地理过程与环境变化省重点实验室昆明650500

抚仙湖是我国重要的深水型淡水湖泊且水体水质总体处于I类水平,近年来在流域开发、全球变暖等影响下其生态环境功能呈现退化的趋势,需要对湖泊生物的群落组成、分布模式及其驱动因子进行系统评价.本研究于2015年选取抚仙湖的南、中、北... 详细信息

抚仙湖是我国重要的深水型淡水湖泊且水体水质总体处于I类水平,近年来在流域开发、全球变暖等影响下其生态环境功能呈现退化的趋势,需要对湖泊生物的群落组成、分布模式及其驱动因子进行系统评价.本研究于2015年选取抚仙湖的南、中、北湖区共3个采样点开展了表层水体硅藻群落和水环境特征的逐月分析.样品中共发现硅藻31个属、166个种且以浮游类型为主,其中云南特有硅藻种Cyclotella rhomboideo-elliptica基本消失.硅藻群落结构的逐月变化在3个采样点中均呈现明显的季节演替特征,其中1、2月优势种主要为Fragilaria crotonensis,3月优势种为Aulacoseira granulata,4月C.ocellata与F.crotonensis同为优势种,而在其余月硅藻群落结构较为单一且优势物种皆为C.ocellata(相对丰度占~80%).而空间尺度上,硅藻优势属种分布和群落结构具有较高的一致性.主成分分析显示,不同湖区的硅藻群落结构组成和水体环境在时间尺度上存在较大差异,而在空间尺度上差异较小;冗余分析和变差分解等分析结果进一步表明,影响群落结构时空变化的主要驱动因子是气象与物理因子(包括水温、风速和透明度),共解释了硅藻群落变率的27.6%,表明了该深水湖泊水体热力分层的厚度与持续时间是影响硅藻群落构建的重要过程.同时,湖泊营养水平与水体离子浓度也对硅藻群落结构产生了明显影响,分别解释了硅藻群落变率的21.2%和9.4%.因此,持续的区域变暖和流域开发明显影响了抚仙湖的生物群落构建与生态系统健康,对抚仙湖的生态保护不仅需要控制营养盐等流域污染物的输入,同时应该积极应对气候变化的长期影响.

关键词：抚仙湖硅藻群落时空分布水温营养盐

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利用石笋δC重建岩溶石漠化研究进展

中国岩溶 2022年

作者：徐玉珍李廷勇李俊云杨琰云南省高原地理过程与环境变化重点实验室云南师范大学地理学部岩溶环境重庆市重点实验室西南大学地理科学学院

岩溶石漠化的形成演化机制是日益关注的科学问题，对脆弱的岩溶区生态环境恢复具有重要的现实意义。洞穴石笋δC受到多种因素影响，能敏感响应地表生态环境以及岩溶水文条件的变化。因此，利用石笋δC研究岩溶地区生态环境演变历史成为...

岩溶石漠化的形成演化机制是日益关注的科学问题，对脆弱的岩溶区生态环境恢复具有重要的现实意义。洞穴石笋δC受到多种因素影响，能敏感响应地表生态环境以及岩溶水文条件的变化。因此，利用石笋δC研究岩溶地区生态环境演变历史成为一个重要方向。本文从地表环境和洞穴沉积两个方面梳理了影响石笋δC的主要因素。结合现代洞穴监测及模型模拟研究，分析整理了影响洞穴滴水和沉积物中δC的主要因素和机理。在多重因素的影响下，石笋δC的环境意义具有多解性，本文从时间尺度、空间分布、沉积环境三方面归纳了石笋δC的指示意义。为了准确解释石笋δC环境意义，提出了综合分析、现代监测以及模型模拟的解决方案。通过对岩溶石漠化概念、成因、发展过程、以及环境效应的讨论，分析了地表石漠化与石笋δC记录的密切联系。总结了已经发表的利用石笋δC重建区域石漠化的研究成果，讨论了目前研究中面临的主要问题：(1) 如何正确解译石笋δC的指示意义？这是石笋δC能够用于重建区域石漠化历史的前提；(2) 在空间上，石笋δC记录反映上覆地表的面积是有限的，需考虑石笋能否代表目标研究区域的环境变迁；(3) 石漠化可在年——十年际时间尺度上快速发展，而石笋测年存在一定的年龄误差，石笋δC是否能够敏感记录地表的石漠化过程？为了准确重建区域岩溶环境以及石漠化演变历史，提出以下主要建议：(1) 为了避免石笋δC重建古环境的不确定性，可加强石笋δC与δO、微量元素、矿物结构等指标的综合对比分析，与现代监测以及模型模拟的解决方案综合集成，能更加准确重建研究区岩溶水文变化过程，判定石漠化的演化历史；(2) 通过区域和同一洞穴的多根石笋记录对比，减少单一石笋记录的区域代表性问题；(3) 高精度年代控制的高分辨率多指标石笋记录，有助于捕捉快速发生的石漠化过程。

关键词：

利用石笋δ^(13)C重建岩溶石漠化研究进展

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中国岩溶 2022年第4期41卷 660-674页

作者：徐玉珍李廷勇李俊云杨琰岩溶环境重庆市重点实验室西南大学地理科学学院重庆400715 云南省高原地理过程与环境变化重点实验室云南师范大学地理学部云南昆明650500

岩溶石漠化的形成演化机制是被关注的科学问题,对脆弱的岩溶区生态环境恢复具有重要的现实意义。洞穴石笋δ^(13)C受到多种因素影响,能敏感响应地表生态环境以及岩溶水文条件的变化。因此,利用石笋δ^(13)C研究岩溶地区生态环境演变历... 详细信息

岩溶石漠化的形成演化机制是被关注的科学问题,对脆弱的岩溶区生态环境恢复具有重要的现实意义。洞穴石笋δ^(13)C受到多种因素影响,能敏感响应地表生态环境以及岩溶水文条件的变化。因此,利用石笋δ^(13)C研究岩溶地区生态环境演变历史成为一个重要方向。本文从地表环境和洞穴沉积两个方面梳理了影响石笋δ^(13)C的主要因素。结合现代洞穴监测及模型模拟研究,分析整理了影响洞穴滴水和沉积物中δ^(13)C的主要因素和机理。在多重因素的影响下,石笋δ^(13)C的环境意义具有多解性,文章从时间尺度、空间分布、沉积环境三方面归纳了石笋δ^(13)C的指示意义。为了准确解释石笋δ^(13)C环境意义,提出了综合分析、现代监测以及模型模拟的解决方案。通过对岩溶石漠化概念、成因、发展过程、以及环境效应的讨论,分析了地表石漠化与石笋δ^(13)C记录的密切联系。总结了已经发表的利用石笋δ^(13)C重建区域石漠化的研究成果,讨论了目前研究中面临的主要问题:(1)如何正确解译石笋δ^(13)C的指示意义?这是石笋δ^(13)C能够用于重建区域石漠化历史的前提;(2)在空间上,石笋δ^(13)C记录反映上覆地表的面积是有限的,需考虑石笋能否代表目标研究区域的环境变迁;(3)石漠化可在年—十年际时间尺度上快速发展,而石笋测年存在一定的年龄误差,石笋δ^(13)C是否能够敏感记录地表的石漠化过程?为了准确重建区域岩溶环境以及石漠化演变历史,提出以下主要建议:(1)为了避免石笋δ^(13)C重建古环境的不确定性,可加强石笋δ^(13)C与δ^(18)O、微量元素、矿物结构等指标的综合对比分析,与现代监测以及模型模拟的解决方案综合集成,能更加准确重建研究区岩溶水文变化过程,判定石漠化的演化历史;(2)通过区域和同一洞穴的多根石笋记录对比,减少单一石笋记录的区域代表性问题;(3)高精度年代控制的高分辨率多指标石笋记录,有助于捕捉快速发生的石漠化过程。

关键词：岩溶石漠化洞穴石笋石笋δ^(13)C 古环境重建

滇南红河地区现代花粉雨特征及其与气候因子的关系

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生态学杂志 2020年第6期39卷 1884-1895页

作者：李希进蒙红卫孙启发张国富黄林培沈才明云南省高原地理过程与环境变化重点实验室云南师范大学旅游与地理科学学院昆明650500

我国低纬度热带亚热带地区现代花粉雨与气候关系的研究相对缺乏。本研究以滇南红河地区43个水体(湖泊、水库和池塘)的表层沉积物为对象,探讨研究区现代花粉雨与气候因子之间的关系。花粉分析结果表明,木本植物花粉含量高,占优势的是松... 详细信息

我国低纬度热带亚热带地区现代花粉雨与气候关系的研究相对缺乏。本研究以滇南红河地区43个水体(湖泊、水库和池塘)的表层沉积物为对象,探讨研究区现代花粉雨与气候因子之间的关系。花粉分析结果表明,木本植物花粉含量高,占优势的是松属、桤木属和壳斗科;次为草本植物,主要为禾本科、菊科和莎草科;花粉谱中蕨类孢子以三缝孢为主,藻类的盘星藻也常见。同时,通过红河地区13个气象观测站1961-2010年月观测数据的线性插值,获得了各水体的现代气候数据(温度包括1月均温、7月均温、春、夏、秋、冬季均温,以及雨季、旱季和年均温;降水包括春、夏、秋和冬季降水量,雨季、旱季和年降水量),并对现代花粉和气候数据进行冗余分析,以揭示影响研究区现代花粉雨的气候因子。冗余分析结果表明,春季、旱季和年降水量及7月、雨季和年均温是控制滇南红河地区现代花粉雨的主要气候因子,温度的增加导致常绿阔叶林占优势,降水减少导致松林占主导。本研究结果能够为滇南红河地区利用化石花粉记录的古气候定量重建提供重要的理论支持。

关键词：现代花粉雨水体气候因子滇南红河地区

基于文献计量学的近30年(1990-2020)第四纪孢粉学研究现状与展望

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微体古生物学报 2022年第1期39卷 99-112页

作者：薛艳霞沈才明云南省高原地理过程与环境变化重点实验室云南师范大学地理学部昆明650500

第四纪孢粉学利用现代和化石孢粉重建第四纪古植被、古气候和古环境,属于可持续发展的前沿学科领域。本文基于CiteSpace软件数据可视化和计量分析模块,以CNKI(中国知网)数据库与Web of Science核心数据库中1990–2020年间的共计6081篇... 详细信息

第四纪孢粉学利用现代和化石孢粉重建第四纪古植被、古气候和古环境,属于可持续发展的前沿学科领域。本文基于CiteSpace软件数据可视化和计量分析模块,以CNKI(中国知网)数据库与Web of Science核心数据库中1990–2020年间的共计6081篇第四纪孢粉学相关文献为基础,梳理了近30年来第四纪孢粉学的过去和现在,并探讨了未来发展趋势。研究结果表明,近30年第四纪孢粉学领域发文量呈增加趋势,中国的总发文量和国际影响力整体呈增长趋势;第四纪孢粉学研究主要集中于各大高校和科研院所,研究成果有明显的聚集性;中国科学院是外文发文量最多的国际机构。第四纪孢粉学近30年的研究主要涉及古植物学、古地理学、古生态学和古气候学等领域,古植被、古气候、古环境的定性和定量重建一直是国内外学者关注和研究的重点。表土花粉研究、花粉与人类活动、亚洲季风演变和孢粉分类学是近几年发刊的热点。虽然一些关键词如花粉产量、代表性以及现代花粉与植被和气候的定量关系等出现频次低,但对第四纪孢粉学十分重要。未来还需要进一步加强湖泊表层沉积物的花粉研究,探讨花粉与植被、气候的定量关系,为准确解译化石花粉提供坚实基础。随着孢粉数据库的不断完善和模型模拟技术的发展,孢粉研究的精细化和模型化趋势也将进一步加强,以提高定量重建的准确性及植被、气候模型的预测性。

关键词：第四纪孢粉学文献计量分析研究热点 CiteSpace

滇东南喀斯特小生境土壤水来源与运移的稳定同位素分析

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福建农林大学学报（自然科学版） 2020年第4期49卷 540-549页

作者：牟洋范弢户红红云南师范大学旅游与地理科学学院/云南省高原地理过程与环境变化重点实验室云南昆明650500

选择滇东南普者黑峰林湖盆区内菜花箐上坡位石沟、中坡位土面和下坡位土坡3个喀斯特小生境,通过对降水、表层岩溶水、土壤水及优势树种木质部水进行氢氧稳定同位素测定,探讨喀斯特小生境土壤水运移机制及影响因素.结果显示:(1)土壤水分... 详细信息

选择滇东南普者黑峰林湖盆区内菜花箐上坡位石沟、中坡位土面和下坡位土坡3个喀斯特小生境,通过对降水、表层岩溶水、土壤水及优势树种木质部水进行氢氧稳定同位素测定,探讨喀斯特小生境土壤水运移机制及影响因素.结果显示:(1)土壤水分主要来源于大气降水和表层岩溶水,石沟土壤容重小,孔隙度大,水分状况良好,雨季表层土壤水δ18O变异程度大,旱季时表层和深层土壤水δ18O变异程度较小,土壤水活塞流和优先流并存,以优先流补给为主;(2)土面上层土壤非毛管孔隙度大,降水快速下渗,雨季各层土壤水δ18O变异程度高,旱季较低,深层出现最低值.运移模式多为活塞流,植被优势种清香木旱季利用浅层土壤水较多,雨季利用表层岩溶水较多;(3)土坡蒸发作用弱,深层土壤水δ18O变化范围缩小,雨季表层变异大于深层,旱季时深层变异程度大.基质流混合作用强,以活塞流运移为主,上层存在优先流.随着植被恢复,清香木和云南松相比于灌丛更趋向于利用表层岩溶水等稳定的水源.

关键词：喀斯特小生境土壤水运移 δ18O示踪滇东南普者黑峰林湖盆区

大理西湖流域开发历史与硅藻群落变化的模式识别

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应用生态学报 2017年第3期28卷 1001-1012页

作者：康文刚陈光杰王教元胡葵陶建霜刘园园陈小林黄林培赵帅营云南师范大学旅游与地理科学学院高原地理过程与环境变化云南省重点实验室昆明650500 玉溪师范学院资源环境学院云南玉溪653100

有关云南湖泊的研究长期集中于高原九大湖泊和水体富营养化评价,缺少对中小型水体及多重环境压力胁迫的综合研究.本文以大理西湖为例,结合沉积物记录与现代监测资料,甄别了气候变化和人类活动干扰下硅藻群落结构的长期响应模式及其驱动... 详细信息

有关云南湖泊的研究长期集中于高原九大湖泊和水体富营养化评价,缺少对中小型水体及多重环境压力胁迫的综合研究.本文以大理西湖为例,结合沉积物记录与现代监测资料,甄别了气候变化和人类活动干扰下硅藻群落结构的长期响应模式及其驱动强度.结果表明:20世纪50年代以前,大理西湖总体处于自然演化阶段;1950年代开始,围湖造田和流域改造的增强导致了水体营养水平增加、水动力条件改变,硅藻优势种由扁圆卵型藻替代为脆杆藻属;而1997年以来营养水平的快速增加和湖泊水动力的改变,促进了浮游藻类大量生长、底栖硅藻持续减少,同时水生植物快速退化、生态系统稳定性明显降低.因此,在长期流域开发的背景下,对云南中小型高山湖泊的有效保护需要评价流域开发类型、强度及全球变暖的长期影响.

关键词：大理西湖沉积物硅藻流域开发富营养化

阳宗海硅藻群落对水体污染和水文调控的长期响应模式

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地理研究 2016年第10期35卷 1899-1911页

作者：陶建霜陈光杰陈小林陈丽黄林培刘园园施海彬胡葵王教元康文刚云南师范大学旅游与地理科学学院高原地理过程与环境变化云南省重点实验室昆明650500

在人类活动持续干扰的背景下,云南部分湖泊面临着污染物输入增加的环境压力,特别是营养盐富集和重金属污染。以云南地区遭受过严重工业污染的阳宗海为研究对象,通过沉积物硅藻群落、砷浓度、营养元素与稳定同位素、粒度等多指标分析,结... 详细信息

在人类活动持续干扰的背景下,云南部分湖泊面临着污染物输入增加的环境压力,特别是营养盐富集和重金属污染。以云南地区遭受过严重工业污染的阳宗海为研究对象,通过沉积物硅藻群落、砷浓度、营养元素与稳定同位素、粒度等多指标分析,结合文献记录和湖泊调查结果,揭示了阳宗海硅藻群落对湖泊富营养化和砷污染的长期响应特征,并识别了不同时期的主要环境压力与其驱动强度。结果表明:长期的营养盐累积使得浮游硅藻逐渐占据优势地位,且耐污染的底栖硅藻种的快速增加与砷污染出现的时段一致。在阳宗海长期富营养化的背景下,当水体砷污染物浓度达到一定阈值水平后,硅藻群落结构的改变和多样性的降低都指示了湖泊生态系统发生了灾难性的转变。同时1965年开始的湖泊引水工程导致了贫营养种的突然增加。因此,水体富营养化、重金属污染与湖泊水文调控是导致阳宗海硅藻群落长期变化的主控因子,对阳宗海的生态修复与综合治理需要综合考虑不同胁迫因子的长期影响与驱动作用。

关键词：湖泊沉积物硅藻富营养化砷污染阳宗海

浅水湖泊表层沉积物记录的枝角类群落空间分布特征

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应用生态学报 2018年第9期29卷 3111-3119页

作者：朱庆生孔令阳陈丽王晓王教元康文刚李蕊梁红陈光杰云南师范大学旅游与地理科学学院高原地理过程与环境变化云南省重点实验室昆明650500 德宏师范高等专科学校云南德宏678400

浅水湖泊污染负荷能力较低,对环境变化敏感,过度开发会导致生态功能明显退化甚至发生稳态转变.本研究通过提取云南18个浅水湖泊的表层沉积物枝角类信息,识别枝角类群落的空间分布特征并甄别其群落构建的环境驱动因子.结果表明:表层沉积... 详细信息

浅水湖泊污染负荷能力较低,对环境变化敏感,过度开发会导致生态功能明显退化甚至发生稳态转变.本研究通过提取云南18个浅水湖泊的表层沉积物枝角类信息,识别枝角类群落的空间分布特征并甄别其群落构建的环境驱动因子.结果表明:表层沉积物枝角类群落的地理分布存在显著的空间差异,滇西北的枝角类群落以底栖物种占绝对优势,而随着营养水平的增加,滇东南湖泊枝角类优势物种由底栖型向浮游型转变.统计分析表明,海拔和水体总磷水平是驱动群落分布空间差异的关键环境因子,分别独立解释了枝角类群落变化的22.0%和7.7%,反映了海拔梯度及其指示的气候环境过程是控制枝角类群落空间分布的重要因子.同时枝角类群落随营养水平的变化出现差异性的结构特征,可能指示了流域开发、污染物输入、水生植被变化等人类活动扰动的综合影响.同时,海拔和总磷水平表现出显著的相互作用并解释了枝角类群落变化的26.3%,指示了云南地区的人类活动强度随着海拔梯度呈现显著的空间差异,并通过营养盐输入等过程调控了枝角类群落的结构特征.

关键词：云南浅水湖泊枝角类营养水平海拔区域差异