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喀斯特湖泊-河流系统溶解性有机质光谱特征
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作者 龙靖潇 王志康 +2 位作者 王晗 马永梅 倪茂飞 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4584-4596,共13页
为探索喀斯特湖泊-河流系统溶解性有机质(DOM)光谱特征空间格局,该研究以我国贵州红枫湖、百花湖和老马河为对象,分析了表层水体DOM紫外参数(SUVA_(254)、SUVA_(280)、S_(275—295)、S_(350—400)、S_(R)和E2/E3),利用三维荧光-平行因子... 为探索喀斯特湖泊-河流系统溶解性有机质(DOM)光谱特征空间格局,该研究以我国贵州红枫湖、百花湖和老马河为对象,分析了表层水体DOM紫外参数(SUVA_(254)、SUVA_(280)、S_(275—295)、S_(350—400)、S_(R)和E2/E3),利用三维荧光-平行因子(EEM-PARAFAC)解析DOM主要成分,同时基于荧光参数(HIX、FI、BIX和β∶α)揭示其来源信息。该研究运用Spearman相关性分析及主成分分析(PCA)方法,揭示DOM参数的内在联系及重要组分贡献。结果显示,红枫湖、百花湖和老马河SUVA_(254)和SUVA_(280)值较低,而E2/E3、S_(275—295)和S_(350—400)值较高,说明芳香类成分占比较少且DOM整体分子量较小。水体DOM主要成分为:红枫湖/百花湖(C1:微生物代谢类腐殖质;C2:可见光范围腐殖质;C3:色氨酸),老马河(C1:色氨酸;C2:富里酸;C3:陆源类腐殖质)。水体BIX范围在0.77—1.12之间,说明生物源和陆源输入共同贡献DOM。红枫湖与百花湖FI值小于1.4,而老马河在1.4—1.9间,说明河流内源DOM贡献率高于湖泊。水体β∶α值范围在0.73—1.10之间,说明新生DOM具有显著贡献。湖泊与河流HIX值低于4,表明水体腐殖化程度低。老马河HIX与S_(R)和S_(275—295)呈正相关(P<0.05)且与FI呈负相关(P<0.05),说明DOM腐殖化程度与分子大小和来源密切联系。芳香类DOM的同质性导致SUVA_(254)和SUVA_(280)相互耦合。研究发现新生DOM多具有生物降解性,表现为BIX和β∶α强相关。相对于激流系统,湖泊具有更多的水力停留时间,这可能进一步促进内源微生物的代谢,导致生物驱动的有机质快速循环,因此不同DOM生物讯号相互耦合。研究阐明了喀斯特湖泊-河流系统DOM成分与来源特征,有望为研究全球碳循环过程提供数据支撑。 展开更多
关键词 喀斯特湖泊-河流 空间格局 溶解性有机质 平行因子分析
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喀斯特高原湖泊流域基于自然解决的生态修复方案——以云南九大高原湖泊为例 被引量:1
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作者 李芹 王宇 +2 位作者 李笠 张华 王波 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期391-401,共11页
喀斯特高原湖泊流域由外围向内可分为山区、丘陵区、平坝区和湖泊4个生态地质环境分区。山区主要生态问题是植被退化、生物多样性受损、水土流失、石漠化及地质灾害等;丘陵区主要是植被破坏、山地开垦过度、建材滥采、地貌景观破坏、污... 喀斯特高原湖泊流域由外围向内可分为山区、丘陵区、平坝区和湖泊4个生态地质环境分区。山区主要生态问题是植被退化、生物多样性受损、水土流失、石漠化及地质灾害等;丘陵区主要是植被破坏、山地开垦过度、建材滥采、地貌景观破坏、污染源点多面广、环境地质问题较多等;平坝区主要是国土空间承载量过大、水资源短缺及污染负荷巨大、生态系统破坏严重、工程建筑挤占湿地和损毁植被、自然流场改造强烈、水环境质量差等;湖泊主要是人类活动强度大,农田、村落等严重侵占湖滨缓冲带生态用地,导致生境受损,生物多样性降低,环湖生态屏障功能衰减或丧失,水质污染严重等。根据高原湖泊流域生态地质环境分异特征、水循环及物质传输规律、资源与环境条件,从研究自然演替规律和内在机理出发,分区评价流域生态功能及适宜性,揭示主要生态问题,总结实践经验,探讨基于自然解决方案的思路与原则,构建适应高原湖泊流域资源与环境条件和社会现实的生态修复方案。山区以保护保育提升生态功能为主,丘陵区以人工辅助再生、生态重建提升生态与经济功能为主,平坝区以生态重建和转型利用以消除生态环境隐患、修复生态和恢复土地功能为主,湖泊主要开展水质修复和生态重建等。目前,高原湖泊内完成修复面积593 hm2,基本实现消除地质安全隐患、防治水土流失、恢复植被3大目标任务,稳定和改善云南省九湖流域生态系统功能,提升土地利用价值,维护区域生物多样性。 展开更多
关键词 生态系统 喀斯特高原湖泊 地貌形态 环境问题 生态修复 云南
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黄龙自然保护区喀斯特湖泊水色特征及其影响因素
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作者 李冰 李小辉 +5 位作者 彭启轩 张清明 唐淑 朱大林 Anaelka Plenkovic-Moraj 孙庚 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1215-1224,共10页
湖泊颜色是黄龙自然保护区喀斯特景观的核心美景.以黄龙自然保护区喀斯特湖泊和高原非喀斯特湖泊(措琼海、夏茹措)为研究对象,通过高光谱设备测定离水辐亮度量化湖泊水色,对比分析黄龙自然保护区与其他高原非喀斯特湖泊水色特征及其水... 湖泊颜色是黄龙自然保护区喀斯特景观的核心美景.以黄龙自然保护区喀斯特湖泊和高原非喀斯特湖泊(措琼海、夏茹措)为研究对象,通过高光谱设备测定离水辐亮度量化湖泊水色,对比分析黄龙自然保护区与其他高原非喀斯特湖泊水色特征及其水环境因子,进而探究黄龙自然保护区湖泊水色特征及其影响因素.结果显示:(1)黄龙自然保护区喀斯特湖泊水体呈现蓝绿色,湖泊归一化离水辐亮度反射波长主要集中在420-570 nm.(2)黄龙喀斯特湖泊水化学类型为Ca^(2+)-HCO_(3)^(-)和Mg^(2+)-HCO_(3)^(-)型,具有高透明度和贫营养化等独特的水环境特征,对可见光的吸收、反射和散射具有强烈的波长选择性,而非喀斯特湖泊光谱曲线的变化没有黄龙喀斯特湖泊明显.(3)对黄龙喀斯特湖泊水色成因分析,黄龙喀斯特湖泊含有丰富的Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO3_(3)^(-),钙华沉积是喀斯特湖泊水色形成的核心过程.冗余分析和相关性分析中,不同的水环境因子与水体颜色三刺激值(R,G,B)间呈现显著负相关(P<0.05)或显著正相关(P<0.05)的差异性,与钙华沉积相关的水质参数都与水体颜色间具有显著性(P<0.05).本研究表明钙华沉积过程及其水环境因素对于黄龙自然保护区水色的维持和保护至关重要. 展开更多
关键词 黄龙自然保护区 喀斯特湖泊 水色 影响因素
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基于eDNA宏条形码技术的喀斯特高原人工湖泊鱼类多样性分析 被引量:1
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作者 许龙飞 姚邓雕 +6 位作者 杨原伟 郭星辰 李君轶 姜海波 安苗 董响红 邵俭 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2725-2735,共11页
【目的】利用eDNA宏条形码技术探究喀斯特高原人工湖泊鱼类多样性,并综合评估环境因子对鱼类分布的影响,为喀斯特地区水域鱼类多样性评估提供新方法、新思路,也为红枫湖和阿哈湖鱼类保护管理措施的制定积累基础资料。【方法】以红枫湖... 【目的】利用eDNA宏条形码技术探究喀斯特高原人工湖泊鱼类多样性,并综合评估环境因子对鱼类分布的影响,为喀斯特地区水域鱼类多样性评估提供新方法、新思路,也为红枫湖和阿哈湖鱼类保护管理措施的制定积累基础资料。【方法】以红枫湖和阿哈湖为代表采集水样,以Tele 02硬骨鱼类通用引物PCR扩增e DNA,在Illumina NovaSeq 6000测序平台完成高通量测序;对优质序列按照98%相似性进行OTU聚类,生成OTUs表格,通过基因注释获得鱼类物种信息,并以R语言分别进行PerMANOVA分析和冗余分析(RDA)。【结果】在红枫湖鉴定出鱼类32种,隶属于5目11科27属,其中鲤形目鱼类18种,红枫湖南、北湖鱼类群落结构差异不显著(R2=0.08,P=0.562>0.05);在阿哈湖鉴定到鱼类33种,隶属于6目12科28属,其中鲤形目鱼类18种,各采样点检出鱼类总数差异不明显,保持在28~32种。现阶段的红枫湖和阿哈湖鱼类组成以鲤形目鱼类为主,但存在以日鲈目为主的养殖鱼类生态入侵。红枫湖环境因子与鱼类群落结构差异的决定系数(R2)排序为溶解氧(DO)>总溶解固体(TDS)=水温(WT)>pH>离子氨(NH4+),DO(P=0.034)是引起红枫湖各采样点鱼类群落结构差异的主要环境因子;阿哈湖环境因子与鱼类群落结构差异的决定系数(R2)排序为TDS>WT>Tra>NH4+>DO,TDS(P=0.005)是引起阿哈湖各采样点鱼类群落结构差异的主要环境因子。【结论】现阶段的红枫湖和阿哈湖鱼类组成以鲤形目鱼类为主,但存在以日鲈目为主的养殖鱼类生态入侵。eDNA宏条形码技术在喀斯特高原水域鱼类多样性评估方面具有较好的适应性,可快速监测到鱼类群落结构和空间分布,但通用引物可能对某些鱼类存在扩增偏好性;此外,不同人工湖泊水质理化因子特异性较强,研究环境因子与湖泊鱼类群落的关系时应对每个湖泊单独进行评估。 展开更多
关键词 鱼类多样性 eDNA宏条形码技术 群落结构 环境因子 喀斯特高原人工湖泊
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基于综合营养状态指数的百花湖水环境评价 被引量:4
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作者 赵梦 焦树林 +1 位作者 梁虹 曹玉平 《人民长江》 北大核心 2019年第9期48-53,76,共7页
百花湖生态系统较为脆弱,破坏之后难以恢复。通过对百花湖丰水期、平水期和枯水期水体理化参数的监测,利用综合营养状态指数法对百花湖水环境状况进行了系统评价。结果表明:百花湖表层水温在11.2℃~22.5℃之间,pH值为7.7~8.4,溶解氧为5.... 百花湖生态系统较为脆弱,破坏之后难以恢复。通过对百花湖丰水期、平水期和枯水期水体理化参数的监测,利用综合营养状态指数法对百花湖水环境状况进行了系统评价。结果表明:百花湖表层水温在11.2℃~22.5℃之间,pH值为7.7~8.4,溶解氧为5.0~14.9 mg/L,透明度为0.6~1.9 m;总氮、总磷分别为1.4~4.1,0.030~0.964 mg/L,氮磷比在14.9~64.3之间,为高氮、磷控制的水库;氨氮在0.01~1.85 mg/L之间;丰水期百花湖营养指数为29.56,属于贫营养,平、枯水期营养指数分别为35.31,31.56,同属中营养,百花湖整体处于贫-中营养状态;径流输入为百花湖营养盐主要来源。 展开更多
关键词 水环境 营养状态 综合营养状态指数 喀斯特湖泊 百花湖
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Thermokarst lake changes between 1969 and 2010 in the Beilu River Basin, Qinghai–Tibet Plateau, China 被引量:4
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作者 罗京 牛富俊 +2 位作者 林战举 刘明浩 尹国安 《Science Bulletin》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第5期556-564,共9页
This work presents changes of thermokarst lakes from Beilu River Basin on the Qinghai-Tibet Plateau over the past four decades (1969-2010) using aerial and satellite image interpretation. The results indicated that ... This work presents changes of thermokarst lakes from Beilu River Basin on the Qinghai-Tibet Plateau over the past four decades (1969-2010) using aerial and satellite image interpretation. The results indicated that thermokarst lake activity had generally increased rapidly between 1969 and 2010. The number of thermokarst lakes had increased by approximately 534, and their coverage expanded by about 410 ha. The two main changes observed were an increase in the number of small lakes and the expansion of larger lakes. These changes are likely the result of persistent climate warming and a gradually increasing imbalance between precipitation and evapotranspiration (PET). However, some non-climatic factors, such as the lake-bottom substrate and local engineering activities, have also influenced the lake changes. If air temperature and P-ET continue to rise, the number of thermokarst lakes and the area they cover may continue to increase in the future. 展开更多
关键词 PERMAFROST Thermokarst lakes Remote sensing Qinghai-Tibet Plateau
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