【摘要】： 湖泊碳循環(huán)是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要組成部分。湖泊是地球表層系統(tǒng)各圈層相互作用的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，它以高分辨率沉積物敏感地記錄著區(qū)域氣候環(huán)境的變化歷史。C、N、P、Si等生源要素在湖泊水-沉積物界面及其附近發(fā)生劇烈的生物地球化學(xué)循環(huán)，并控制C、N、P、Si等在上覆水體和沉積物間的物質(zhì)平衡、形態(tài)轉(zhuǎn)化和沉積剖面分布。湖泊水-沉積物界面的碳通量和碳過(guò)程及其變化直接影響沉積物的碳源匯功能。沉積物是全球碳的重要源與匯，在全球碳循環(huán)中扮演重要角色。碳形態(tài)及其變化對(duì)湖泊水-沉積物界面的碳通量及碳過(guò)程起關(guān)鍵控制作用，沉積物中碳形態(tài)是探討碳循環(huán)的重要基礎(chǔ)和前提。 內(nèi)蒙古高原湖泊濕地資源豐富，類(lèi)型多樣，在我國(guó)湖泊濕地的整體研究中占有重要位置。在內(nèi)蒙古高原西部湖泊中，以烏梁素海和岱海的富營(yíng)養(yǎng)化類(lèi)型及湖水鹽度的差異性最為明顯，是探討富營(yíng)養(yǎng)化類(lèi)型和水平對(duì)湖泊水-沉積物界面碳通量和碳過(guò)程及碳的源／匯功能等影響機(jī)制的典型區(qū)域。然而，有關(guān)該區(qū)湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的研究迄今尚屬空白。 本文以碳形態(tài)研究為基礎(chǔ)，以湖泊水-沉積物界面碳通量和碳過(guò)程的影響機(jī)制研究為主線(xiàn)，深入探討了2個(gè)不同類(lèi)型湖泊水-沉積物系統(tǒng)中碳形態(tài)分布的差異性，闡釋了無(wú)機(jī)碳形態(tài)對(duì)2個(gè)湖泊生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的貢獻(xiàn)，判識(shí)了2個(gè)湖泊沉積物的碳源／匯功能，取得了如下主要成果和進(jìn)展。 1．開(kāi)展了內(nèi)蒙古高原西部湖泊水-沉積物界面DIC交換通量的模擬實(shí)驗(yàn)研究，判識(shí)了淺水草型和深水藻型等2個(gè)不同類(lèi)型湖泊沉積物的碳源匯功能。該項(xiàng)研究成果對(duì)評(píng)價(jià)內(nèi)蒙古高原西部干旱半干旱地區(qū)湖泊沉積物的碳源匯功能和強(qiáng)度，厘定內(nèi)蒙古高原西部湖泊碳的時(shí)空分布格局等具有重要意義。 2．發(fā)現(xiàn)了恢復(fù)湖泊古環(huán)境古氣候新的有效代用指標(biāo)，拓展了古環(huán)境古氣候恢復(fù)研究的方法和思路，利用陸源有機(jī)碳和形態(tài)無(wú)機(jī)碳成功恢復(fù)與重建了淺水草型和深水藻型等2個(gè)不同類(lèi)型湖泊的古環(huán)境古氣候。 3．對(duì)比總結(jié)了淺水草型和深水藻型等2個(gè)不同類(lèi)型湖泊沉積物中無(wú)機(jī)碳形態(tài)分布的關(guān)鍵控制因子。研究發(fā)現(xiàn)，湖泊富營(yíng)養(yǎng)化類(lèi)型、湖泊初級(jí)生產(chǎn)力、C-N-P-Si的耦合作用、氮的硝化與反硝化作用及水-沉積物界面的擾動(dòng)等均是影響沉積物中無(wú)機(jī)碳形態(tài)分布及水-沉積物界面碳通量和過(guò)程的重要機(jī)制。 4．給出了淺水草型和深水藻型等2個(gè)不同類(lèi)型湖泊沉積物中無(wú)機(jī)碳的主導(dǎo)形態(tài)，探討了無(wú)機(jī)碳形態(tài)對(duì)湖泊生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的貢獻(xiàn)及其差異性機(jī)制，闡釋了無(wú)機(jī)碳形態(tài)對(duì)水-沉積物界面碳通量和碳過(guò)程及沉積物碳源／匯功能的控制作用機(jī)理。 5．利用BSi，結(jié)合湖泊水體營(yíng)養(yǎng)狀況及生產(chǎn)力水平，反演了淺水草型和深水藻型等2個(gè)不同類(lèi)型湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程。 6．以無(wú)機(jī)碳形態(tài)研究為基礎(chǔ)，緊密?chē)@湖泊水-沉積物界面碳源／匯功能及其轉(zhuǎn)化機(jī)制這條主線(xiàn)，首次系統(tǒng)開(kāi)展了內(nèi)蒙古高原西部湖泊水-沉積物系統(tǒng)的碳循環(huán)研究，填補(bǔ)了該區(qū)湖泊碳循環(huán)研究的空白。 上述研究成果對(duì)厘定內(nèi)蒙古高原湖泊碳源匯的時(shí)空分布格局，為干旱半干旱區(qū)湖泊沉積物碳源匯功能的研究提供借鑒，為與濕潤(rùn)區(qū)湖泊的對(duì)比研究積累基礎(chǔ)資料，為湖泊濕地資源的合理開(kāi)發(fā)與保護(hù)利用提供科學(xué)依據(jù)等均有重要意義。
【圖文】：

DOCTOC圖3.2烏梁素海上及水中破的空間分布(104娜川Fig.3.2Patterofhorizontaldis側(cè)butionofDIC，TIC，DOCandTOCin場(chǎng)rLSHov“】yingwater烏梁素海西岸為上覆水中DIC、TIC、DOC和TOC的高值區(qū)，東岸則為低值區(qū)，DIC、TIC、DOC和ToC的空間分布格局相似(圖3.2)，反映無(wú)機(jī)碳和有機(jī)碳的同源性，揭示碳主要源西岸入湖補(bǔ)給水。西岸自北向南依次分布著主排干、八排干和九排干等3條干渠，含有機(jī)碳無(wú)機(jī)碳的河套灌區(qū)農(nóng)田退水、上游生活污水和工業(yè)廢水通過(guò)上述千渠入湖，恰與上搜水DIC、TIC、DOC和TOC的空間分布格局相吻合。湖區(qū)西部和北部分布有大面積的蘆葦，受大型挺水植物的阻礙，湖區(qū)西岸入湖的農(nóng)田退水、上游工業(yè)廢水和生活污水未與東岸湖區(qū)水體充分混合;湖區(qū)東岸以雨季形成的地表徑流為主要補(bǔ)給水源，，受降水和地形地勢(shì)條件的影響，地表徑流量小，流程短，水流急，攜帶的有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳含量受限。

烏梁素海表層沉積物中無(wú)機(jī)碳的形態(tài)分布特征
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：X524

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 呂昌偉;內(nèi)蒙古高原湖泊碳（氮、磷、硅）的地球化學(xué)特征[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2658386