长江口潮滩营养动态与稳定同位素指示研究
崇明东滩大型底栖动物食源的稳定同位素示踪
第23卷 第2期自 然 资 源 学 报Vol123No12 2008年3月JOURNAL OF NAT URAL RES OURCES Mar.,2008 崇明东滩大型底栖动物食源的稳定同位素示踪余 婕1,刘 敏13,侯立军2,许世远1,欧冬妮1,程书波1(1.华东师范大学地理学系,教育部地理信息科学重点实验室,上海200062;2.华东师范大学河口海岸科学研究院,上海200062)摘要:利用稳定同位素示踪技术,对崇明东滩盐沼湿地夏季不同生境大型底栖动物的食物来源和营养结构进行了初步研究。
结果显示,表层沉积有机质稳定碳、氮同位素组成分别在-21.3‰~-24.2‰、4.6‰~5.6‰,不同生境下存在一定差异。
植物体各组织的同位素值存在差异,在判别食物来源时需要注意,不能简单地以植物叶片值来代替整个植株。
大型底栖动物的δ13C值为-14.7‰~-23.6‰,表现出食物来源的差异。
总体上说,湿地优势植物的活植物体不是大型底栖动物的主要食物来源,沉积有机质是大部分底栖消费者的食物基础。
底栖动物的氮同位素能较好地反映其食性和营养级,计算出崇明东滩大型底栖动物营养级在2.0~3.7,为一级消费者和二级消费者。
关 键 词:海洋生物学;底栖动物;食源;营养级;碳同位素;氮同位素;崇明东滩中图分类号:Q178.53 文献标识码:A 文章编号:1000-3037(2008)02-0319-08了解生态系统中物种间的营养关系是建立复杂食物网的主要途径,对于生物资源的管理和保护有着重大的意义。
研究食源的传统方法主要是消化道内含物法,它的优点是直观,但采样量大,带有偶然性,且结果倾向于保留在消化道内的难消化食物[1,2]。
近年来使用的稳定同位素示踪法,所取的样品是生物体的一部分或全部,得到的数据反映的是生物长期生命活动的结果[3],且可以分析食物网的基础[4]。
利用消费者和其食物的碳稳定同位素比值接近,可确定消费者的食物来源,而消费者的氮同位素比值随营养级升高有明显的富集,可用来确定食物网的结构和营养级[5]。
长江口及近海水环境中新型污染物研究进展
长江口及近海水环境中新型污染物研究进展一、概览随着工业化和城市化的快速发展,长江口及近海区域正面临严峻的新型污染物环境挑战。
这些新型污染物具有毒性、稳定性强、难以降解等特点,对生态系统和人类健康构成严重威胁。
国内外学者对长江口及近海水环境中新型污染物的研究逐渐成为热点。
本文旨在概述近五年来该领域的研究进展,以期为进一步深入了解新型污染物的污染特征与生态效应提供参考。
随着环境监测技术的不断发展和提高,研究者们已经从各种环境样品中检测出数百种新型污染物,涵盖了重金属、有机污染物、持久性有机污染物、内分泌干扰物质等多种类型。
新型纳米污染物和医药活性化合物等新型污染物的研究逐渐受到关注。
这些新型污染物在环境中广泛存在,且对生态系统的毒性作用显著。
从地理位置分布上看,长江口和杭州湾是新型污染物在长江流域的主要汇和扩散区。
研究人员已在该区域检测到了包括重金属、有机污染物和纳米颗粒等在内的多种新型污染物。
这些污染物不仅对海洋生物产生毒性效应,还可能通过食物链对人类健康造成潜在威胁。
面对日益严重的新型污染物环境污染问题,国内外的研究者们积极开展了相关研究工作。
通过分析现有文献资料,可以发现目前对于新型污染物研究主要集中在以下几个方面:随着科学技术的不断发展和创新,新型污染物研究在长江口及近海环境中扮演着越来越重要的角色。
了解这些新型污染物的研究进展,对于揭示其环境污染特征、制定有效的环境政策以及保护生态环境具有重要意义。
目前对于新型污染物的研究仍存在许多亟需解决的问题,如其环境行为的深入表征、风险评价方法的完善以及去除技术的创新等方面。
未来的研究应继续加强跨学科合作,从环境系统中抽取关键因子,为区域环境管理提供科学依据和技术支持。
1. 新型污染物的概念及其重要性随着工业化的快速发展和人类活动影响的加剧,水体环境中的新型污染物日益受到关注。
这些新型污染物具有化学稳定性、生物难容性和高毒性等特点,能在环境中持久存在并累积,对生态系统和人类健康构成严重威胁。
长江口湿地沉积物中的氮_磷与重金属
研究简报 NO TE长江口湿地沉积物中的氮、磷与重金属全为民,韩金娣,平先隐,钱蓓蕾,沈盎绿,李春鞠,施利燕,陈亚瞿(农业部海洋与河口渔业重点开放实验室,中国水产科学研究院东海水产研究所,上海200090)摘要:研究了总氮N T、总磷P T、重金属Cu,Zn,Pb和Cd在崇明东滩湿地沉积物中的分布与累积特征。
结果表明,N T和重金属表现为:芦苇带>互花米草带>海三棱镳草带>光滩,即从光滩至芦苇带,从南部至北部,N T和重金属的质量分数呈现逐步增加的趋势。
由于高潮带以细颗粒为主,有机质含量较高,因此N T和重金属表现出相应的富集;而沉积物P T在各个潮带呈均匀分布,这主要与沉积物中磷的化学形态组成有关。
与上海南岸潮滩湿地和世界其他河口湿地相比,东滩湿地沉积物中重金属的质量分数相对较低,表明它是一块保存较为完好未受到污染的天然湿地,这主要与长江径流对污染物的稀释作用有关。
关键词:长江口湿地;养分;重金属;分布;累积中图分类号:P734 文献标识码:A 文章编号:100023096(2008)0620089205 河口湿地是一类独特的生态系统,在海洋、陆地界面间形成重要的污染物屏障,在维护自然生态平衡、生物多样性保护、环境净化等方面具有重要的生态功能。
在自然和人类活动的双重驱动下,河口湿地的生物地球化学循环过程不仅影响着区域的物质循环、能量流动和湿地生产过程。
同时,由于近海环境污染的日益严重以及可持续发展的需要,揭示湿地在营养盐及重金属循环中的功能,认识营养盐及重金属在湿地中的迁移和循环机制是十分必要的[1,2]。
长江口作为世界性的特大型河口,由长江径流携带而来的大量泥沙在此沉积形成了丰富的湿地资源。
有关学者在长江口湿地开展了一些研究,主要集中在氮磷的存在形态[3~5]、重金属在根际的富集[6~8]及沉积物2水体界面的营养盐交换[9]等方面。
而系统地研究营养盐和重金属在河口湿地的分布与累积特征比较少见。
珠江口近百年来富营养化加剧的沉积记录
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样品与实验
样品 珠江包括东江、 北江和西江 , 经八大口门汇入南海。1997 年 4 月中国科学院广州地
球化学研究所在珠江诸河道和河口选择泥质和粉沙质淤泥沉积地段, 用不扰动沉积物的 压力采样器钻取了一些水下沉积柱状样。在本文中则选择了分别位于伶仃洋焦门与洪奇 门之间的 ZJ6 孔( 22 38 N, 113 37 E; 水深 2 m) 和磨刀门处的 ZJ10 孔( 22 17 N, 113 22 E; 水 深 7 m) 作为研究对象。这些柱状样的210 Pb 年龄和沉积通量已由林瑞芬等报道[ 3] : ZJ6 孔柱 长 108. 5 cm, 在 96 cm 处的沉积时间为 1894 年 ( CF 模式 ) , 平均沉积通量为 1. 13 g/ ( cm2 a) ; ZJ10 孔柱长 89. 25 cm( 本文只分析上部 39 cm) , 在 27 cm 处的沉积时间为 1890 年 ( CA 模 式) , 平均沉积通量为 0. 23 g/ ( cm2 a) 。沉积物为粉沙质淤泥, 以 2 cm 间隔取样, 60 干 燥, 研磨均匀后进行有关分析。 1. 2 总有机碳 ( TOC) 、 总氮 ( TN) 测定 用 1mol/ L 的 HCl 将样品中的无机碳酸盐去掉后, 在 Heraeus CHN - O Rapid 元素分析仪 上测定其中的 C、 N 含量。沉积物总氮中的无机氮主要以可交换态 NH 4 + 和束缚于伊利石 层间的固定态 NH 4+ 形式存在 [ 4] 。在用 HCl 处理以后 , 可交换态 NH 4+ 已经去除, 固定态 NH 4 在本工作中予以忽略, 这是由于 ZJ6 孔和 ZJ10 孔皆位于河口沙质沉积区, 粘土矿物 不是最主要成分 , 而且, 珠江口沉积物中的粘土矿物中以高岭石为主 [ 5] , 对无机氮无束缚 作用。故测定的 TN 含量被认为主要是有机氮。仪器分析之前, 以 acetaninide( C8H 9NO) 为 标样建立标 准曲线。氦 气为载气 , 燃烧温度 960 。重 复测定同一 样品的相 对偏差小 于 1% 。 1. 3 生物硅( BSi) 测定 目前已有好几种从以硅酸盐矿物为主的沉积物中测试生物硅的方法 , 如 X- 射线衍 射法、 红外光谱法、 沉积物化学成分校正法、 碱提取法等 [ 6] 。各种方法都存在一定的局限 性, 难以将生物硅与矿物硅截然分开。本文采用 R. A. Mortlock 等介绍的一种简单、 快速、 [ 6] 准确性较高的方法 , 其主要步骤如下 : 将约 200 mg 干样用 1mol/ L 的 HCl 和 10% 的 H 2O2 处理, 离心、 烘干后再用 2mol/ L 的 Na2 CO3 溶液于 85 下浸取其中的生物硅 ( 5 小时) 。浸 取液中 SiO2 含量用硅钼蓝比色法在 UV- 3000 分光光度计下进行比色测定。由于非晶质 的生物硅比晶质的矿物硅易于溶解, 在 5 个小时的碱提取过程中生物硅被最大限度的溶 解出来并抑制了矿物硅的溶解 , 使得在碱液提取的 SiO2 中 , 来源于矿物硅的 污染 平均 在 10% 左右 [ 6] 。我们通过系列方法实验, 该测试方法本身的标准偏差小于 3% 。在本文 中, 生物硅定量数据以 SiO2 的百分含量来表示。
长江口潮滩湿地主要生源要素的动力学过程研究
长江口潮滩湿地主要生源要素的动力学过程研究【摘要】:世界大型河口沉积物间隙水中营养盐的剖面以及沉积物-水界面营养盐交换通量等研究对于了解生源要素在河口系统的分布格局和生物地球化学循环规律,河口及河口区最大混浊带对河流陆源输入物质的影响和改造,河口、海岸、大陆架环境对全球大洋生源要素通量和收支的贡献具有重要意义。
本论文主要是基于在2005年3月至2006年2月间,对长江口崇明东滩典型站点(包括高潮滩、中潮滩和低潮滩)沉积物间隙水中营养盐剖面以及沉积物-水界面营养盐交换通量进行了为期一年、每月一次的观测。
另外,通过长江口12个站点在2005年11月大潮和小潮各2个M_2潮周期内(约25个小时)的准同步观测,研究了潮汐作用对长江口营养盐分布的影响;并通过既包括物理参数,又包括化学参数的箱式模型,研究了各种营养盐的来源途径对长江口固定区域营养盐收支的贡献。
论文取得的主要研究成果如下:1.长江口崇明东滩沉积物中生源要素的循环对长江口崇明东滩潮间带高、中、低潮滩典型沉积物柱状样进行了生物硅含量(BSi)测定。
BSi的测定采用了7h的碱液连续提取法以校正样品中粘土矿物中非生物硅的溶出对测定结果的影响,结果表明:与渤海和黄海沉积物类似,研究区域沉积物BSi含量也处在较低水平(小于0.5Si%);沉积物中所含有的陆源粘土矿物也使SiO_3~(2-)在间隙水中的浓度(小于250μM)远远低于纯BSi的溶解度;高潮滩和中潮滩沉积物中BSi、N以及N/BSi等指标随浓度都呈现出降低的趋势,反映了沉积物中的N以及BSi在早期成岩过程中的降解,并且N比BSi降解得快;沉积物中δ~(15)N值与N、N/BSi 等指标都具有一定的正相关关系,显示在早期成岩过程中,与~(14)N 相比,~(15)N更容易从有机物中释放出来;粒径较粗、有机质含量较少、无植被覆盖以及根系影响的低潮滩沉积物则不具备上述趋势,显示出了与高、中潮滩完全不同的沉积物性质。
长江口及邻近海域水体主元素和锶同位素地球化学
收稿日期:2009205218;改回日期:2009209226基金项目:国家自然科学基金重点项目(编号:90610037)和中国科学院海外合作伙伴计划项目联合资助.第一作者简介:Sivaji 2Patra ,男,博士研究生,地球化学专业.主要从事环境地球化学研究13通讯作者:刘丛强,研究员.E 2mail 地址:liucongqiang @长江口及邻近海域水体主元素和锶同位素地球化学Sivaji 2Patra 1,2,刘丛强13,汪齐连1,王中良1(1.中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳550002;2.中国科学院研究生院,北京100039)摘 要:根据2005年6月对长江口及其邻近海域水体的现场调查,分析探讨了长江口水体主元素、Sr 及Sr 同位素的组成变化。
长江河水的Sr 含量和87Sr/86Sr 同位素比值分别为1.75μmol/L 和017105,反映出长江流域以碳酸盐岩风化为主的化学风化特征;河口区主元素与盐度的显著正相关关系显示出它们在河水与海水混合过程中的保守特性;87Sr/86Sr 与1/Sr 的非线性关系则暗示了长江口水体的Sr 不是河水与海水的简单混合,可能伴有其他端元水体的混入。
关键词:长江;河口;水体混合;主元素;Sr 同位素中图分类号:P 595;P 597 文献标识码:A 文章编号:167229250(2009)0420333204图1 长江口位置图和样品点分布Fig.1.Location map of the Yangtze River estuary and sampling stations 河口是陆源物质向海洋迁移的主要通道,是全球元素地球化学循环的重要组成部分[1]。
河口区水体的元素含量既受河流流域风化过程及风化程度的影响,也受河口区水/粒相互作用以及各种生物、化学作用的影响。
因此,元素的河口地球化学研究可以了解它们在河口混合过程中的迁移转化行为,解释它们在河口所发生的各种物理、化学过程,也可以反映河流流域的风化特征。
2014年度上海海洋大学大学生创新计划项目立项公示名单(上
实验师
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临港地区高校防雨通道的设计—以上海海洋大学为例
薛琳杰
1219131
陈厉婧(1363207)
庄静
徐灿
讲师
讲师
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发光细菌的连续培养与应用研究
罗火青
1313119
胡沛男(1313109)
刘蓓蕾(1313308)
沈天昊(1313118)
桂朗
讲师
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基于地标点法的大洋性柔鱼角质颚形态学分析
钟佳明
张广鹏
1311121
尚跃勇(1311125)
刘毅庆(1311119)
王星火(1311129)
刘其根
教授
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洋山港海域生物体内多环芳烃污染与食用风险评价
陈晨
1313201
张欣(1313217)
李佳妮(1313209)
李娟英
副教授
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节水养殖模式下不同微藻对凡纳滨对虾生长性能的影响
郑晓龙
1311328
王鹏飞(1311324)
王安(1311501)
鹿曼(1311412)
谭洪新
孙大川
教授
讲师
10
鱼类的迁徙与线粒体基因的关系
王添祯
1313321
潘筱倩(1413209)
张东升
副教授
11
荧光双染色法在船舶压载水检测中的应用
王钰婷
1213507
魏海涛(1311321)
王一帆(1313329)
黄强(1313316)
吴惠仙
副教授
12
利用生物絮凝技术进行卤虫营养强化的关键技术研究
梁富(1222423)
张丽珍
教授
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长江口淡—咸水混合过程对营养盐在悬浮物—水之间分配的探讨
长江口淡—咸水混合过程对营养盐在悬浮物—水之间分配的探讨【摘要】:陆—海交汇处河口混合区具有多方面的功能。
河口中盐度、悬浮泥沙浓度等因素的时空变化频繁,并通过吸附及解吸等过程在一定程度上控制着营养元素在颗粒固相和液相之间的相态分配。
当进入河口与近海的陆源生物要素的赋存形式、数量与季节发生改变时会导致相应生态系统的结构和功能产生变化。
中国河流普遍具有水浅、多沙和径流量大的显著特征,因此,研究中国河口区元素固—液相态变化过程具有区域特殊性意义。
而长江河口区是研究陆—海相互作用的重要场所,可作为研究生物地球化学过程的天然实验室。
本论文即针对取自长江口的样品,系统地研究了pH,悬浮颗粒物浓度、盐度、温度、体系中营养盐的总量和溶氧等重要环境因素对营养元素固—液相态变化的影响。
基于现场调查和实验室中的模拟,认识如下:1.长江淡水端元中营养盐(溶解无机氮和无机磷)呈指数增长,与此相反,同期活性硅酸盐的浓度呈指数降低了一半左右。
随着长江中氮和磷浓度持续增大而硅浓度持续降低,其结果是长江水中营养盐组成(即N:Si:P比值)发生了巨大变化。
虽然N:P比值波动较大,但其总趋势是逐渐增大,1965—1975年长江水中N:P比值约为60,而到了1985年后N:P比值陡升至125,且随后基本围绕此值上下波动。
与此同期,Si:N比值则从20世纪60年代的15以上呈指数降低至现在接近于1。
2.随着长江水中营养盐的巨大变化,长江口中营养盐的浓度和比例也发生了显著改变。
虽然长江口无机磷浓度年平均值变化不大,但长江口无机氮浓度年平均值从20世纪60年代到21世纪初增大了1倍;而同期活性硅酸盐浓度年平均值则降低为以前的1/3。
至于长江口营养盐比值,其长期变化趋势与长江水中营养盐比值的变化相似,但变化幅度略小。
长江口N:P比值60年代约为20,接近于Redfield比值(即N:P=16),2002年已增大到35,约为Redfield 比值的2倍;Si:N比值从远大于Redfield比值(即Si:N=1)的3.9降低至2002年略小于Redfield比值的0.8,表明Si将有可能成为长江口生态系统中的限制因子。
长江口湿地水生动物食源
长江口湿地水生动物食源 的稳定同位素研究
博士研究生:全为民 研 究 方 向:生态系统生态学 指 导 老 师:骆亦其教授、吴纪华副教授
复旦大学生物多样性科学研究所 2005年6月
提纲
1. 立题依据 2. 研究目标 3. 研究内容 4. 实验设计 5. 经费预算 6. 进度安排 7. 成果与创新
立项依据总结
• 长江口湿地对近岸渔业有重要的生态服务功能,但目前还缺乏足够的 定量证据;----为什么要在长江口湿地开展研究?
• 碎屑食物链是河口食物网的主要形式,而动物的食源问题是河口食物 网研究的关键;----为什么要研究食源问题?
• 长江口湿地中具有多种不同类型的初级生产者,如C-4植物互花米草、 C-3植物芦苇和海三棱镳草、底栖硅藻、浮游植物、大型藻类,使用 传统方法确定水生动物的食源存在困难,稳定同位素技术在确定动物 食源上具有很大的优势;----为什么要使用稳定同位素技术?
3.研究内容
长江口湿地不同发育潮滩中大型底栖动物的食源分析 外来植物入侵对大型底栖动物食源的影响 长江口湿地初级生产对河口鱼类食源的贡献 长江口湿地大型底栖动物选择性同化行为的室内研究
内容一:长江口湿地不同发育潮滩中大型底栖 动物的食源分析
• 科学问题:在不同发育时期的潮滩中,各种类型初级生产者对大型 底栖动物食源的相对贡献。
盐沼 植物
河口 海草
消费者
浮游 植物
陆地 碎屑
底栖 硅藻
河口盐沼湿地及邻近水域消费者的潜在有机物质来源
Peterson B J, Howarth R W, Garritt R,1985. Multiple stable istopes used to trace the flow of organic matter in estuarine food webs. Science,227:1361-1363
长江口及邻近海域富营养化指标原因变量参照状态的确定
长江口及邻近海域富营养化指标原因变量参照状态的确定郑丙辉;周娟;刘录三;林岿璇;朱延忠【摘要】河口区参照状态的确定是营养盐基准制定的核心步骤.采用参照点或观测点指标频数分布曲线法,利用长江口及邻近海域1992-2010年的调查数据,针对长江口外海区及舟山海区富营养化指标的原因变量,即无机氮和活性磷酸盐,进行参照状态值的确定.经分析,长江口外海区无机氮各季节参照状态可确定如下:春季为0.317mg/L、夏季为0.273 mg/L、秋季为0.211mg/L,活性磷酸盐各季节参照状态:春季为0.014mg/L、夏季为0.009 mg/L、秋季为0.018 mg/L;舟山海区无机氮各季节参照状态确定如下:春季为0.372mg/L、夏季为0.273 mg/L、秋季为0.441 mg/L,活性磷酸盐各季节参照状态:春季为0.020mg/L、夏季为0.018 mg/L、秋季为0.029 mg/L.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2013(033)009【总页数】10页(P2780-2789)【关键词】参照状态;富营养化指标;无机氮;活性磷酸盐;长江口及邻近海域【作者】郑丙辉;周娟;刘录三;林岿璇;朱延忠【作者单位】中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室,北京100012【正文语种】中文富营养化问题是由人类引起的最古老的水质问题[1]。
长江口盐沼滩面演化的有机碳累积效应
2 0 0 6 — 0 9 — 2 0收稿 ,2 0 0 6 — 1 1 - 1 5收修 改稿
* 国 家 自然 科 学 基 金 ( 批 准 号 :4 0 2 0 2 0 3 2 ) 、国家重点基础 研究发 展计划 ( 批 准 号 :2 o o 2 C B 4 1 2 4 o 3 ) 和上海市 高等学校 青年科学 基金 ( 批 准
在全 球 碳 循 环 研 究 中 ,海 岸 盐 沼 湿 地 ( t i d a l s a l t
ma r s h e s ) 因 面积 所 限 , 尚未 被作 为 一 个 研 究 重 点. 近年来 ,关于 海岸 盐 沼碳 动 态 的研 究 逐 渐 引起 科 学 家 的关注[ 9 1 1 ] . 盐 沼 湿地 分布 于 全球 中 、高 纬潮 间带 海 岸 ,具
号: 2 0 0 0 QN1 4 ) 资助 项 目
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自 燕科誓连 , 展 第1 7 卷 第5 期 2 0 0 7 年5 月
华 东 师 范 大 学 河 口海 岸 学 国 家 重 点 实 验 室 , 上海 2 0 0 0 6 2
摘 要
通 过 对长 江 口崇 明岛东 部滩地 3个典 型高 程部位 ( 高 潮滩 、 中潮滩 、光 滩) 柱样 的元 素( C,
N) 含量 、 稳定 同位 素组 成( ¨ C ) 、粒度 与 C / N 比 等 的测 定 ,研 究 盐沼 有机 质 的来源 、更新 特征 及 垂 向累积.结果表 明,光滩 柱样 有 机 质 主要 来 自海 洋 ,颗 粒 有 机 碳 ( P OC) 含 量 、C / N 比 等 上 下高 度 一致 ,有机 质 的多源 性 不 明显 ; 中潮 滩 柱 样 有 机 质 为 陆 源 与 海 源 的混 合 , 陆源 成 分 略 占优 势 ;
鄱阳湖三江口柱状沉积物有机氮同位素特征及其环境指示意义_王毛兰
度沉积物有机质及其氮素的来源,为进一步利用 按 1~5cm 间隔分截,原则是尽量按 1cm 厚度分截,
稳定同位素技术分析湖泊沉积物有机质来源和 但在信江西支和梅溪嘴最底层 5cm 处由于沉积
水生生态系统营养状况评价提供理论依据.
物岩性相同便没有再进行分层.沉积物样品采集
1 材料与方法
后立即运回实验室,置于真空冷冻干燥机 (ALPHA-1-4 型,德国 Martin Christ 公司生产)中
R=15N/14N
(2)
式 中 :15N/14N 对 应 于 大 气 氮 标 准 , 分 析 误 差
<±0.2‰.样品的 C/N 值可由测定的总有机碳含量
与总氮含量计算得到.
水体 TN 含量采用改进的过硫酸钾氧化紫 外分光光度法测定[20].
采用数理统计学方法处理数据,运用
SigmaPlot6.0 进行数据的处理分析和制图.
位素技术广泛应用于海洋、河流和湖泊等营养物 场用便携式多参数仪测定采样点处水体溶解氧
质示踪的研究[12-16].
(DO),pH 值和电导率等参数.赣江南支入湖口采
本文以鄱阳湖三江口为研究对象,通过对其 样深度为 23cm,抚河入湖口采样深度 21cm,信江 柱状沉积物样品中 δ15N、C/N 值、TOC 和 TN 西支入湖口采样深度为 23cm,鄱阳湖梅溪嘴处 含量的测定,将 δ15N 和 C/N 值相结合探讨不同深 采样深度为 18cm.在现场根据沉积物沉积特点
摘要:通过对鄱阳湖三江口处柱状沉积物中 δ15N、C/N 比值、TOC 和 TN 等含量的测定,分析了其有机质及氮素的来源.结果表明: 赣江、 抚河、信江及鄱阳湖处柱状沉积物 δ15N 值变化范围分别为 2.44‰~4.55‰、4.03‰~5.84‰、3.79‰~4.81‰及 3.42‰~8.13‰.赣江南支其沉
长江口、杭州湾海域营养盐分布特征及分析
生态环境 2006, 15(2): 276-283 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目:上海市科委科研计划项目(042512031);上海市教委重点项目(05ZZ13) 作者简介:王 芳(1979-),女,硕士,主要从事海洋环境研究。
E-mail: kangjc@ 收稿日期:2005-11-08春秋季长江口及其邻近海域营养盐污染研究王 芳1, 2,康建成2, 1,周尚哲1,郑琰明1, 2,徐韧3,孙瑞文3,吴 涛21. 华南师范大学地理科学学院,广东 广州 510631;2. 上海师范大学城市生态与环境研究中心,上海 200234;3. 国家海洋局东海环境监测中心,上海 200137摘要:依据东海环境监测中心两个航次的资料和美国国家海洋大气管理局(NOAA )相关资料,开发Matlab 计算机数值分析和图形显示技术,对长江口及其邻近海域的营养盐污染状况进行分析和探讨。
结果表明:海域总体营养盐超标严重;氮、磷污染物的来源主要为径流携带入海,磷还受外海流系高质量浓度磷输入的影响;营养盐污染特征显示,表、底层营养盐均自入海口向外围、由近岸向远岸迅速递减,秋季冲淡水将污染物向外海携带,污染区也相应向外海推移;营养盐结构显示,该区w (N)/w (P)比值最高达到了405,无机氮异常丰富,海域浮游植物生长的限制因子存在时空变化。
分析得到营养盐污染特征与长江河口锋位置及冲淡水流向的关系密切,可以考虑由长江河口锋位置及冲淡水流向来确定污染物的聚集位置和扩展方向。
关键词:长江口;海洋环境;营养盐污染中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2006)02-0276-08海洋环境的污染是指人类直接或间接把物质或能量引入海洋环境,其中包括河口湾,以致造成或可能造成损害生物资源和海洋生物、危害人类健康、妨碍包括捕鱼和海洋的其他正当用途在内的各种海洋活动、损坏海水使用质量和减损环境优美等有害影响[1]。
中国现代盐湖同位素水文地质学研究的开题报告
中国现代盐湖同位素水文地质学研究的开题报告开题报告:一、研究背景盐湖是指处于干旱区域,湖泊中含有丰富的盐类物质的内陆水体。
中国由于地理位置和气候条件的原因,盐湖资源很丰富,是全球盐湖资源比较发达的国家之一。
盐湖水文地质学的研究关注的是盐湖水文系统中各种地质过程对水文循环的影响。
其中,同位素水文地质学是重要的研究手段,可以通过分析稳定性同位素和放射性同位素变化,阐述盐湖水文过程、探究水源、水流动特性等方面的问题。
同时,同位素水文地质学能够为盐湖开发利用提供科学依据,优化资源利用。
二、研究目的本研究旨在通过同位素水文地质学的手段,深入了解中国现代盐湖水文地质学特征及其水文过程,包括水的来源、循环和污染过程等方面。
同时,需要研究同位素变化的空间分布规律、季节变化特征以及受到的环境和气候变化的影响程度,为盐湖资源的开发利用提供科学参考。
总而言之,本研究的目标是实现对中国现代盐湖的水文地质学基础认识的建立。
三、研究内容1.盐湖同位素水文地质学研究现状分析。
2.盐湖同位素水文地质学中用到的同位素类型及其分析方法。
3.中国主要现代盐湖的同位素水文地质学特征。
4.盐湖水的循环与污染机制。
5.同位素水文地质学在盐湖资源开发利用中的应用。
四、研究意义本研究有助于揭示中国现代盐湖水文地质学特征和机理,同时提供参考信息和决策科学依据,为盐湖资源的开发利用提供新路径和方法。
此外,对于全球盐湖资源的开发和利用也具有一定的理论与实践参考价值。
五、研究方法本研究主要采用同位素水文地质学方法,包括稳定性同位素和放射性同位素分析。
通过对中国主要的现代盐湖的表层水、底层水和沉积物等进行采样分析,获取同位素数据,并建立同位素公式、模式和变化规律。
针对同位素变化的空间和时间特征,探究其与环境、气候等因素的关系,利用数学统计方法和模型进行数据分析和解释。
六、预期成果1.建立中国现代盐湖水文地质学基础知识体系,深入了解其水文过程、水流动特性、污染机理等方面。
长江口潮滩有机质来源的C_N稳定同位素示踪
摘要: 依 据 长 江 河 口 潮 滩 自 然 环 境 特 征 和 受 人 文 活 动 影 响 的 差 异 性 # 沿 长 江 河 口 南 岸 潮 滩 选 取了 12 个典型的监测站位 $ 并分别于洪水季节 (7 月 份 ) 和 枯 水 季 节 (2 月 份 ) 在 各 监 测 站 位 进 行 了 表 层 (0 ̄2 cm ) 沉 积 物 样 品 的 采 集 % 对 表 层 沉 积 物 有 机 质 中 稳 定 碳 & 氮 同 位 素 进 行 分 析 与 测试发现 $ 7 月份稳定碳同 位 素 值 普 遍 低 于 2 月 份 的 稳 定 碳 同 位 素 值 $ 其 变 化 范 围 分 别 为 -29. 8!  ̄ -23. 7" 和 -27. 3#  ̄ -25. 6$ ! 7 月份 和 2 月 份 稳 定 氮 同 位 素 分 别 为 1. 0%  ̄ 5. 5& 和 1. 7’  ̄ 7. 8( " 研 究 区 域 内 $ 稳 定 碳 & 氮 同 位 素 的 地 区 分 布 和 季 节 变 化 特 征 揭 示 $ 有 机 质 中 的 稳 定
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结果与讨论
#"$ 稳定碳同位素的分布特征
研究区域内潮滩表层沉积物有机质中稳定碳同位素的沿程分布及其季节性变化显示
(图 2)# 有机质中稳定碳同位素的年均值分布范围为 -29. 8%  ̄ -24. 9 & # 此测定结果与长 [15,18] 江河口悬浮物中稳定碳同位素值相接近 # 且 7 月份和 2 月份稳定碳同位素的地区分布
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6期
刘 敏 等 ! 长江口潮滩有机质来源的 C " N 稳定同位素示踪
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长江作为世界大河之一 # 陆海交互作用十分强烈 $ 河流和海流携带大量的有机质在 河口区汇聚 $ 形成了一个庞大的有机质蓄积库 [14]% 因此 $ 有关长江口有机质的来源 " 归宿 及其生态效应研究已经引起诸多生物地球化学家和生态学家的关注 $ 目前已有文献就长 江口悬浮颗粒态有机质中 C " N 稳定同位素的地球化学特征进行了研究 $ 并对其来源进 行了分析 [15-19]$ 但有关滨岸潮滩沉积物有机质中 C " N 稳定同位素地球化学特征的研究还 未见报道 & 鉴于此 $ 本文选择了长江河口南岸潮滩作为研究区域 $ 分析了表层沉积物中 C ’ N 稳定同位素地球化学特征 $ 并结合有机碳与有机氮比值特征对有机质的来源进行了 初步探讨 $ 研究成果可为潮滩生态环境系统内物质循环的收支平衡估算与能量流动图谱 的建立提供重要的基础资料和科学依据 &
长江口海域营养盐的形态和分布特征
第2卷第2期2009年 3月水生态学杂志JournalofHydroecologyVol.2,No.2 Mar.,2009 收稿日期:2009-01-08基金项目:国家自然科学基金重大项目(30490232);科技部基础研究重大项目(2002CB412405)。
通讯作者:姚庆祯,E-mail:qzyao@ouc.edu.cn作者简介:李玲玲,1984年生,女,山东枣庄人,硕士研究生,研究方向为海洋生物地球化学。
E-mail:li_lingling@yahoo.cn长江口海域营养盐的形态和分布特征李玲玲1,于志刚1,姚庆祯1,陈洪涛1,米铁柱2,巩 瑶1(1.中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛 266100;2.中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室,山东青岛 266100)摘要:利用2007年4月对长江口海域航次的调查结果,对该海域营养盐的形态和分布特征进行了探讨,并对其主要控制过程进行了讨论。
结果表明:长江口海域营养盐的浓度变化范围较大,整体分布趋势是由近岸向外海逐渐降低,且明显受水文状况影响。
在长江口海域,磷主要以磷酸盐的形式存在,其余依次是溶解有机磷、颗粒态磷;氮主要以硝酸盐的形式存在,其余依次是溶解有机氮、颗粒态氮、氨氮、亚硝酸盐。
硝酸盐和硅酸盐的行为是保守的,其行为主要受咸淡水混合过程控制;磷酸盐、溶解有机磷、颗粒态磷、亚硝酸盐、氨氮和溶解有机氮的行为是非保守的。
关键词:长江口,营养盐,形态,分布特征中图分类号:X142 文献标志码:A 文章编号:1674-3075(2009)02-0015-06引言在化学海洋学中海水营养盐指氮、磷、硅元素的盐类,它们是海洋浮游植物生长繁殖所必需的成分,也是海洋初级生产力和食物链的基础。
水体中营养盐具有不同的存在形态,其结合形式大致可分为:溶解态、颗粒态和吸附态等;从化合物性质还可分为有机态和无机态等等,其中对浮游植物生长影响最直接的是溶解无机态的营养盐。
长江口悬浮颗粒有机碳的稳定同位素
长江口悬浮颗粒有机碳的稳定同位素施光春【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】1993(012)001【摘要】对长江口及邻近海区的悬浮颗粒有机碳(POC)进行了稳定同位素^(13)C/^(12)C比值研究。
结果表明:冬季调查区POC的δ^(13)C值范围在-25.64×10^(-3)~22.64×10^(-3),且POC主要来自陆源;夏季,调查区域内以25等盐线为界,分布着两组δ^(13)C值范围不同的POC。
一组分布在表层盐度低于25的水域,POC的δ^(13)C值范围为-26.39×10^(-3)~-22.03×10^(-3),与冬季的δ^(13)C值相近;另一组分布在表层盐度大于25的水域,其δ^(13)C值在-21.79×10^(-3)~-18.64×10^(-3)范围内变化,表明这组POC的主要来源为海洋浮游生物。
这两种不同源POC的分布格局与长江冲淡水羽状流的分布特征对比发现,夏季羽状流对这种分布格局的形成起着决定作用。
【总页数】5页(P49-53)【作者】施光春【作者单位】无【正文语种】中文【中图分类】P734.232【相关文献】1.长江口外冲淡水区悬浮颗粒物中总有机碳和叶绿素a的碳同位素分布 [J], 庄川灵;胡馨月;曹建平2.长江口海域悬浮颗粒有机物的稳定氮同位素分布及其生物地球化学意义 [J], 刘秀娟;俞志明;宋秀贤;曹西华3.长江口海域悬浮颗粒有机物的稳定氮同位素季节分布与关键生物地球化学过程[J], 于海燕;俞志明;宋秀贤;刘丽丽;曹西华;袁涌铨4.长江口外冲淡水区悬浮颗粒物中总有机碳和叶绿素a的碳同位素分布 [J], 庄川灵;胡馨月;曹建平5.洱海悬浮颗粒物和表层沉积物有机碳氮同位素来源特征及水质指示意义 [J], 季宁宁;刘永;王圣瑞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
长江口上升流区营养盐动力学的开题报告
长江口上升流区营养盐动力学的开题报告
题目:长江口上升流区营养盐动力学研究
背景介绍:
长江口是中国最大的河口,同时也是华东地区最大的海岸湿地和渔
业产区之一。
随着工业化和城市化的发展,长江口的水质污染日益严重,高营养盐含量是主要问题之一。
然而,长江口的营养盐动力学研究还比
较匮乏,需要加强相关研究来深入了解长江口水域的生态环境并为生态
环境保护提供科学依据。
研究目的:
本研究旨在深入探讨长江口上升流区的营养盐动力学特征和影响因素,为长江口水域生态环境的保护提供科学依据和参考建议。
研究方法:
本研究将通过采集长江口上升流区的水样,并利用水质分析仪器进
行多个营养盐指标的测试,包括氨氮、硝酸盐、磷酸盐等。
采用经验公
式和统计学方法计算营养盐的通量变化和动力学特征,并分析其相关性。
同时,本研究还将运用生态毒理学的方法来评估营养盐污染对生态系统
的影响。
预期结果:
本研究预计能够深入探讨长江口上升流区营养盐的分布特征、通量、动力学特征及其影响因素,并对其生态环境影响及其防治提出建议和参
考意见,为长江口生态环境保护和管理提供科学依据。
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长江口潮滩营养动态与稳定同位素指示研究【摘要】:滨岸潮滩是地球表面圈层物质循环最为活跃的区域之一,其初级生产力与工业化农业相媲美,对营养物质和污染物的吸收、吸附、截留及其它过程延缓污染物向河口水体的释放,起到净化水质的生态功能。
反之,河口富营养化及与潮滩物质的交换,加速了潮滩的富营养化,使潮滩由营养物质的“汇”转变为“源”,进而潮滩生境与生态功能发生转变。
因此,滨海潮滩生态系统营养物质的生物地球化学循环及稳定同位素等生态指标研究具有重要的理论和实践意义。
本论文在长江口及毗邻海域水质调查以及沿岸潮滩系统(包括崇明东滩、横沙东滩、奉贤边滩等)的季节采样基础之上,对潮滩植物吸收库、沉积物营养累积库以及间隙水与河口营养交换等多个湿地过程营养动态及其对河口富营养化的响应进行研究,并利用潮滩系统中植物、沉积物碳、氮含量以及稳定同位素的变化以及其在河口环境差异较大的潮滩崇明东滩与奉贤边滩两个生态系统的对比研究来探讨潮滩系统中营养物质循环及潮滩营养动态指标。
结果如下:1.长江口潮滩植被是河口生态系统中重要的碳、氮储存库之一。
互花米草、芦苇、海三棱藨草的碳、氮年净生产力分别达到17.44×104、4428.73t(这一统计结果偏低),其中这三种植物年净氮生产力分别是35.45、30.19和9.18gN·m-2·yr-1且三种植物均是地上生产力大于地下生产力,这一结果的重要意义在于通过收割等方式移除地上组织有利于大气与潮滩生态系统中碳、氮的移除,对河口富营养化环境产生积极净化功能。
地下生物量/地上生物量比是潮滩环境变化的重要生态指标,海三棱藨草地下/地上生物量比大于其它潮滩植物、奉贤边滩的比值比其它两个潮滩高,表明地下生物量增加不仅是植物适应潮滩不稳定环境的生存策略与重要的能量、物质物质循环库,还是潮滩沉积物非生物环境的调控因子,其生态功能是今后研究的重点之一。
2.潮滩沉积物是河口生态系统重要的碳源与氮汇。
有机碳、氮的沉积速率分别是45-86gC·m-2·yr-1、4.74-6.17gN·m-2·yr-1,除了海三棱藨草净地下碳生产力主要在土壤中沉积,芦苇、互花米草输出74%-82%地下净碳生产力;氮的沉积速率大于地下净生产力,海三棱藨带和互花米草带氮沉积有45%-55%来自外源氮的输入。
三个潮滩沉积物TOC与TN间呈明显的线性关系,但奉贤边滩斜率与其它两个潮滩差异明显,即C/N差异明显,表明河口富营养化环境与沿岸排污对奉贤边滩影响显著。
植物生长特别是互花米草入侵增加碳、氮沉积,对氮的截留作用超过了对碳的沉积。
3.潮滩沉积物-水界面营养盐扩散通量计算结果表明沉积物对(NO3-+NO2-)N 吸收量(-24.17μmol·m-2·h-1])大于NH4+-N的释放量(13.81μol·m-2·h-1),起到净化功能;SiO32--Si、NH4+-N、PO43--P由沉积物向水体输出有利于调节河口水体中营养盐结构,特别是有利于缓解夏季河口硅限制。
NH4+-N是间隙水中主要氮盐,其浓度比(NO3-+NO2-)-N(0.38-36.13μmol·L-1高1-2个数量级,受潮滩植物影响明显,如崇明东滩大型维管束植被带(互花米草与芦苇)中的NH4+-N 浓度比光滩与海三棱藨草带低一个数量级以上,且春、夏季植物生物量与间隙水营养盐呈明显的线性关系。
潮滩营养盐与河口海水水质有着密切相关性,特别是奉贤边滩受杭州湾的严重富营养化影响,其潮滩营养盐浓度与通量高于崇明东滩与横沙东滩。
植物生长对潮滩沉积物间隙水营养盐分布的影响:1)直接吸收,降低营养盐浓度;2)植物的存在引起沉积物中氧化还原环境变化,从而影响沉积物间隙水中营养盐形式。
4.碳、氮稳定同位素分析表明潮滩植物分为三个组:C3植物(613C、δ15N分别是-24.3--30.0‰、1.6-8.3‰)、C4植物(δ13C、615N 分别是-12.3--14.6‰、2.5-7.2‰)以及包括浮游植物与底栖藻类在内的潮滩藻类(613C、δ15N分别是-15.7--22.8‰、4.0-7.2‰)。
但其潮滩差异主要表现为δ15N,植被δ15N变化与河口水体及间隙水氮营养盐的浓度有着显著的线性负相关关系。
潮滩沉积库是包括盐沼C3植物、C4植物以及悬浮颗粒等多个来源有机质的混合库,其中两种植物的最大贡献对表层沉积物有机物的贡献分别是42.97%、19.21%,高于浅层沉积物(分别是42.04%、14.85%),表明互花米草入侵的生态影响增加。
因强烈的物理环境、沉积物有机库输出-保存的平衡等因子影响了沉积物同位素对河口富营养化的响应。
5.在长江口与杭州湾河口富营养化调查的基础上,比较崇明东滩与奉贤边滩营养动态及稳定同位素等生态指标变化,结果表明:潮滩间隙水营养富集主要表现为沉积物中C/N比与δ15N的变化,而植物指标则包括了地下/地上生物量、氮含量、δ15N及入侵物种的变化等。
河口环境对潮滩的影响信号沿着间隙水、沉积物、植被逐级放大。
另外,1)营养盐的来源;2)水体营养化程度;3)潮滩植物对营养盐的需求是影响潮滩同位素变化的重要因子,尤其是富营养化会影响植物与沉积物碳、氮含量与同位素作为生态指示性因子在潮滩有机物溯源及潮滩营养富集过程研究中应用。
总体看来,长江口潮滩是河口生态系统重要的碳源和氮汇,不仅起到维持河口生态系统高生产力的重要作用,通过植物的生长、营养物质的沉积以及沉积物-水界面物质交换等过程延长营养物质在潮滩循环周期,起到净化功能,也是潮滩与河口环境响应的重要机制。
碳、氮稳定同位素的应用不仅为潮滩有机质溯源研究提供有效的、敏感的技术手段,也是潮滩营养富集化过程研究的重要生态指标。
今后将建立长时间尺度潮滩营养动态数据库与营养富集敏感指标体系,促进河口生态系统修复与健康。
【关键词】:长江口潮滩营养动态碳源氮汇沉积物-水界面扩散通量碳氮稳定同位素【学位授予单位】:华东师范大学【学位级别】:博士【学位授予年份】:2011【分类号】:P342【目录】:摘要7-10Abstract10-17前言17-19第一章绪论19-391.1潮滩生态功能与河口环境的关系19-211.2潮滩植被分布与生态功能21-291.2.1潮滩植被演替与带状分布21-221.2.2潮滩水文及生物地球化学过程22-251.2.3影响潮滩植被分布的因子25-291.3稳定同位素在植物生态学中的应用29-371.3.1稳定同位素的应用原理29-311.3.2植物稳定同位素的生态应用31-351.3.3国内稳定同位素研究状况35-371.4本文的研究思路及研究内容37-381.5本文的研究目的及研究意义38-39第二章研究区域概况与研究方法39-502.1研究背景39-402.2采样潮滩区域特征40-442.2.1崇明东滩40-422.2.2横沙岛422.2.3奉贤边滩42-442.3研究方法44-502.3.1样品采集44-462.3.2实验室内样品处理462.3.3样品测定46-482.3.4数据计算与分析48-50第三章长江口潮滩植被生产力及碳氮含量动态50-633.1引言50-513.2材料与方法513.3结果与分析51-583.3.1不同潮滩植被基本生态特征51-533.3.2潮滩植物地下/地上生物量之比53-543.3.3潮滩植物碳、氮含量动态54-563.3.4潮滩植物碳、氮生产力56-583.4讨论58-623.4.1长江口潮滩植物分布状况58-593.4.2潮滩植物地下生物量的生态功能59-603.4.3长江口潮滩植物的净化功能60-623.5结论62-63第四章长江口潮滩湿地有机质累积63-774.1引言634.2材料与方法63-644.3结果与分析64-694.3.1沉积物粒径和滩面趋势64-654.3.2潮滩有机质分布与累积65-674.3.3沉积物C/N分布67-694.4讨论69-754.4.1长江口营养物质沉积库与循环69-704.4.2长江口有机质分布的影响因子70-754.5结论75-77第五章长江口潮滩沉积物间隙水营养盐动态变化77-935.1引言77-785.2研究区域与方法785.3结果与分析78-855.3.1沉积物基本理化与生物特征78-795.3.2沉积物间隙水营养盐的剖面变化及植被影响79-825.3.3沉积物间隙水营养盐的季节变化82-835.3.4沉积物-水界面营养盐的扩散通量83-855.4讨论85-925.5结论92-93第六章长江口潮滩植物碳、氮稳定同位素时空变化及应用93-1046.1引言93-946.2材料与方法946.3结果与分析94-986.3.1潮滩植物δ~(13)C、δ~(15)N分布94-966.3.2潮滩植物同位素与河口的富营养化的关系96-986.4讨论98-1036.4.1潮滩生态系统中植被碳、氮稳定同位素变化特征98-1006.4.2潮滩植物同位素对河口的富营养化与污染源的指示100-1026.4.3潮滩生态系统中植被碳、氮稳定同位素的影响因子102-1036.5结论103-104第七章长江口潮滩沉积物稳定同位素变化与有机质来源分析104-1177.1引言104-1057.2材料与方法1057.3结果与分析105-1107.3.1长江口潮滩沉积物碳、氮同位素时空变化特征105-1097.3.2长江口潮滩沉积物有机质来源分析109-1107.4讨论110-1167.4.1潮滩沉积物同位素变化与有机质来源110-1137.4.2潮滩沉积物中的营养富集信号113-1147.4.3潮滩生态系统中沉积物碳、氮稳定同位素影响因子114-1167.5结论116-117第八章总结117-1228.1潮滩植被产力及碳氮容量库117-1188.2潮滩沉积碳、氮沉积库的重要生态功能118-1198.3潮滩沉积物间隙水中营养盐动态对河口环境的响应119-1208.4潮滩植物与沉积物碳、氮稳定同位素指示研究120-1218.5潮滩营养动态的生态指标121-122附录:已发表的相关学术论文122-123参考文献123-151致谢151 本论文购买请联系页眉网站。