發(fā)布時間：2018-05-19 16:14

  本文選題：水生植物 + 碳同位素��； 參考：《湘潭大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：大型水生植物是湖泊生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者,具有顯著的環(huán)境效應(yīng)和生態(tài)效應(yīng),對維持湖泊水生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和穩(wěn)定性具有重要的意義。由于在污染物的遷移和轉(zhuǎn)化過程中同位素組成穩(wěn)定,因此該技術(shù)被廣泛應(yīng)用到生態(tài)系統(tǒng)的研究中。研究水生植物同位素的變化,不僅能夠指示污染物輸入負(fù)荷的變化,還可以指示光合作用中的碳吸收和利用狀況。太湖流域調(diào)查到的植物種數(shù)有17種,隸屬于10科14屬。物種的分布數(shù)量依次為竹葉眼子菜、蘆葦、菹草、菰、穗花狐尾藻、荇菜等。通過分析水生植物穩(wěn)定碳同位素的組成,得出不同生活型的水生植物δ13C值存在顯著的差異,主要是由于不同的碳源具有不同的同位素組成。沉水植物能夠利用碳酸氫鹽,而挺水植物只能利用二氧化碳,HCO3-的δ13C值比CO2的高7-11‰,因此吸收HCO3-的碳固定過程相比于吸收CO2導(dǎo)致植物組織更貧化13C。沉水植物的δ13C值與水體中無機(jī)碳濃度呈負(fù)相關(guān),與pH值呈正相關(guān)。這一結(jié)果主要與植物對碳的需求量和水體中碳的供給有關(guān)。當(dāng)植物對碳的需求量超過了碳的供給,則會阻礙碳同位素的分餾,導(dǎo)致δ13C值增大。如果植物對碳的需求量低于碳的供給,碳同位素的分餾增大,導(dǎo)致δ13C值減小。不同的光合作用途徑同樣也會導(dǎo)致沉水植物δ13C值的變化,黑藻是典型的擬C4型植物。RuBP酶對13C的分餾高于PEP酶對13C的分餾,導(dǎo)致了不同光合途徑的植物具有明顯不同的δ13C值。近十年來太湖流域嚴(yán)重和水生植被的嚴(yán)重逐步增加,污染物排放量也逐年增加,所以需要找到一個合適的方法來監(jiān)測外源物質(zhì)的輸入對水生態(tài)系統(tǒng)的影響,而初級生產(chǎn)者的氮同位素已成為一個有用的生物指標(biāo)。通過分析太湖流域水生植物穩(wěn)定氮同位素的組成,得出其組成不受生活型、光合途徑和季節(jié)性變化的影響。通過GAM模型分析水體營養(yǎng)鹽的各個指標(biāo)與水生植物氮同位素的關(guān)系,得出TN、PO43-、NH4+與δ15N顯著相關(guān)。水生植物的氮同位素值與氮的有效性和植物對氮的需求有關(guān)。當(dāng)?shù)獫舛扔邢迺r,植物對氮的需求變大并且減少了15N的分餾,水生植物則有較高的同位素值,而高氮濃度下,氮的可用性超過植物對氮的需求,15N分餾增大則氮同位素值較低。太湖流域周邊地區(qū)包括無錫、宜興、蘇州、吳江、常州和湖州地區(qū),無錫地區(qū)和吳江地區(qū)的水生植物δ15N存在顯著的差異,污染較重的無錫地區(qū)的δ15N偏高。這一結(jié)果表明水生植物氮同位素可以指示外源輸入,污染物的輸入負(fù)荷較高,則δ15N較高。因此水生植物穩(wěn)定同位素可以作為人為污染物輸入的指示器。
[Abstract]:Macrophyte is the primary producer of lake ecosystem, which has significant environmental and ecological effects, which is of great significance to maintain the biodiversity and stability of lake aquatic ecosystem. Due to the stable isotopic composition in the process of pollutant migration and transformation, this technique has been widely used in ecosystem research. Studies on the isotopic changes of aquatic plants can not only indicate the change of pollutant input load, but also indicate the carbon absorption and utilization in photosynthesis. There are 17 species in Taihu Lake Basin, belonging to 14 genera and 10 families. The distribution number of species was in order of Phyllostachys spp, Reed, Potamogamogpus crispus, Zizania latifolia, Flos Foxtail, floating heart growing, and so on. By analyzing the stable carbon isotopic composition of aquatic plants, it is found that there are significant differences in 未 13C values of aquatic plants of different life forms, mainly due to the different isotopic compositions of different carbon sources. The submerged plants can utilize bicarbonate, while the octopus plants can only use the 未 13C value of CO _ 3- to be 7-11 鈥，

本文編號：1910759