达里诺尔湖夏季水体浮游细菌群落垂向变化特征差异

浮游细菌是湖泊水生态系统关键组成部分，在元素、能量迁移转化过程中作用明显.基于16S rRNA基因高通量测序技术，以夏季内蒙古达里诺尔湖（简称“达里湖”）为研究区，对内陆封闭型湖泊水体浮游细菌群落垂向变化特征及影响因素进行了对比分析.结果显示:夏季达里湖浮游细菌群落多样性在表层水中最高，中层水最低；而丰富度则在底层水中最高，中层水最低.此外，浮游细菌群落组成也存在一定程度的垂向差异:在纲类水平上，Actinobacteria丰度优势明显，表层水为24.70%、中层水为21.06%、底层水为24.77%.冗余分析（RDA）结果表明不同深度水体中优势菌群受理化指标影响不同:表层水优势菌群结构受总溶解性固体含量、电导率等理化指标的影响最明显；不同形态营养元素则是中层水优势菌群结构的主要影响因素；在底层水中，优势菌群则受叶绿素、化学需氧量等理化指标的影响最明显.整体上，水深变化引起的湖水理化性质垂向差异成为影响达里湖夏季水体浮游细菌群落结构特征的关键因素之一.      

近2 Ma BP以来地球轨道参数周期上全球海平面变化机制

海平面的变化往往对区域生态环境、社会经济造成严重影响.通过对全球相对海平面变化(relative sea level,简称RSL)记录的再分析结果,合成了近2 Ma BP以来的全球RSL变化记录,分析了合成RSL记录对原始RSL记录数理特征的继承性,并基于频谱、滤波等数理分析验证了合成RSL记录的合理性.在此基础上,讨论了合成RSL与大气CO₂浓度、中高纬度海域表层海水温度(sea surface temperature,简称SST)、全球大洋底栖氧同位素(δ18O_B)等参数指标间的相关性,结果显示:(1) 合成RSL不仅与原始RSL记录的变化趋势基本一致,继承了原始RSL记录对全球气候变化的响应特征,而且显示出合成RSL记录对地球轨道参数周期变化响应明显;(2) 近2 Ma BP以来,在冰期-间冰期旋回中,合成RSL与δ18O_B变化呈良好的负相关,相关系数r平均值可以达到约0.81,高于合成RSL与大气CO₂浓度及中高纬度海域SST变化的相关系数;(3) 在地球轨道参数周期上,合成RSL与极地冰盖体积(δ18O_B)的变化几乎同时,在偏心率周期上,合成RSL落后于SST和大气CO₂浓度变化;在斜率周期上,合成RSL落后于SST变化而领先于大气CO₂浓度变化.推测这些变化的诱导因素可能是在太阳辐射量改变的前提下,大气CO₂浓度及大洋SST变化对极地冰盖体积产生了差异影响,进而引起海平面发生变化.      

内蒙古高原达里诺尔湖夏季水体稳定同位素变化特征

基于内蒙古高原寒-旱区达里诺尔湖（简称"达里湖"）相对集中的夏季大气降水、强烈的蒸发作用等典型区域气候环境特征,结合湖泊水体温度、盐度等理化指标变化,对夏季达里湖湖水、入湖河水、区域大气降水等样品中稳定氢、氧同位素（δD、δ¹⁸O）值变化进行了对比分析.结果显示：虽然整体上达里湖夏季水体并没有形成明显的物理性质"跃层"（如温跃层、盐跃层等）,水体理化指标的空间分布相对稳定,但是夏季湖水中δD、δ¹⁸O值却随着水深增加逐渐偏负：δD值由表层水体（0~1 m）到底层水体（7~9 m）偏负约1.40‰,δ¹⁸O值由表层水体到底层水体偏负约0.27‰.达里湖夏季"大气水线"为δD=8.22δ¹⁸O+6.82,显示大气降水中δD、δ¹⁸O值受季风降水效应影响的同时受到区域蒸发作用影响.特别是7、8月大气降水同位素变化受降水效应的影响比6、9月更明显,而6、9月大气降水同位素变化受蒸发作用的影响比7、8月更明显.这也导致达里湖夏季上层水体受大气降水的稀释作用影响显著;伴随水深的增加,降水效应及蒸发作用的混合影响逐渐减弱,底层水体受区域地下水补给过程等因素的影响则可能更加明显,即达里湖夏季上层水体和底层水体中稳定同位素组成变化的影响因素存在差异.     

冰封期达里诺尔湖同位素与营养盐分布特征及关系的定量分析

以内蒙古高原的达里诺尔湖为研究对象,对其在冰封期湖水不同相态下总氮(TN)、总磷(TP)浓度以及氢、氧同位素比值的分布特征和定量关系进行初步研究.结果表明:1)在冰封期,达里诺尔湖水体中营养盐的平均浓度相对较高,已远超过国家Ⅴ类水质标准.水体中TN、TP浓度均大于其在对应冰体中的浓度,均值分别是对应冰体中的9.91、3.11倍,说明低温冷冻过程对达里诺尔湖水体中的氮、磷具有浓缩效应.而通过与非冰封期的对比发现,湖冰的排氮效应强于磷.2)冰封期由于结冰过程中同位素热力学分馏明显,加之贡格尔河的入流补给,使得达里诺尔湖冰体中的氢、氧同位素比值远高于水体中的比值,同时,随冰层的加深,同位素逐渐偏重.3)冰封期达里诺尔湖水体及冰体中,同位素比值与营养盐浓度均呈显著负相关,水体的相关性较冰体要好,在冰层中,随着冰层的加深相关性越明显.利用SPSS统计软件分析发现同位素比值与营养盐浓度的相关关系显著,水体中最大相关系数达到0.991,冰体中达到0.988;氢同位素(D)与TN、TP浓度的关系式分别为:TN=-0.2825δD-6.0083和TP=-0.0805δD-1.2395,这为研究湖泊营养盐的时空变化规律提供新的手段和理论.