昆明草海晚更新世硅藻植物群及其环境演化

通过对草海2号孔硅藻植物群生态演化及沉积特征的研究,将草海晚更新世划分为十个硅藻带和五个环境演化段落,说明5万年以来草海经历了由河流三角洲—中深湖滨—浅湖—沼泽的发展过程,在距今4.4万年时,滇池湖达到高潮,以后一直湖退,其中距今2.8万年左右由于河口砂坝的发展而形成海埂,使草海与滇池相对隔离而进入一个独立发展阶段,并加快了草海沼泽化进程。从气候上看,5万年以来,草海也经历了凉—暖—凉—温的两次周期性变化。     

滇池草海底泥疏挖对水体水质及底泥影响分析研究

1998年 5月起 ,滇池草海经过近 1年的疏挖 ,清除底泥约 4 0 0× 10 4 m3,使内草海水体质量有明显改善。内湖底质的有机污染物及金属污染物得到有效去除 ,减少了泥层中污染物向水体的扩散 ;大部分水体透明度达到 0 .8m ,已超过沉水植物恢复的需补偿深度 ,为草海水生态恢复创造了条件 ;疏浚区水深增加 ,湖容扩大 ,提高了草海的调蓄能力。但与外草海及外滇池对照点底泥相比 ,草海底泥金属污染物含量仍处较高水平     

贵州草海近21ka以来有机地球化学记录反映的古环境变化

草海位于黔滇交界,主要受印度夏季风的影响,其湖沼沉积物记录了中—晚第四纪的环境变化历史,是研究第四纪环境和季风演变的良好载体。本研究选取的南屯NT03钻孔,岩心长405 cm,在放射性碳同位素(AMS14C)测年基础上建立了年代序列,并进行了沉积物的色差值(L*)、烧失量(LOI550)、总有机碳(TOC)、碳氮比(C/N)和有机稳定碳同位素(δ13Corg)等古环境替代指标的测试。实验结果显示,L*、LOI550和TOC等3个有机碳含量指标同步变化,共同指示该钻孔序列经历了3个沉积环境演变阶段,即末次盛冰期晚期(21—15 cal ka BP)河流—冲积相沉积阶段、冰消期至早中全新世(15—4 cal ka BP)高湖面湖泊—沼泽相沉积阶段和晚全新世(4 cal ka BP以来)洪冲积相沉积阶段。近2万年以来草海湖沼面积经历的收缩→扩张→收缩演变过程与石笋氧同位素变化基本吻合,表明季风降雨是引起草海湖泊水体和周边生态系统变化的主要因素。δ13Corg指标变化范围为-29. 28‰～-24. 19‰,表明草海盆地周围植被组成在末次盛冰期以来C4草本虽然略有增加,但均以C3植物为主。同时,TOC和δ13Corg指标证明了B/A冰消期暖事件对盆地边缘区的湿地泥炭富集起到关键作用,而多指标揭示了近4 ka以来水域变浅并发展成为冲积环境的过程,也可能与石笋记录的夏季风减弱所带来的降水量减少有关。     

贵州省草海表层水体和沉积物间隙水中汞的含量和形态分布初步研究

运用金汞齐-冷原子荧光光谱法(CVAFS)和气相色谱技术(GC),对贵州省草海不同水文季节(枯水期和丰水期)表层水中汞的各种赋存形态,包括总汞(HgT)、溶解态汞(HgD)、活性汞(HgR)、颗粒态汞(HgP)、总甲基汞(MeHgT)、溶解态甲基汞(MeHgD)和颗粒态甲基汞(MeHgP)以及沉积物间隙水剖面中的溶解态总汞和甲基汞含量进行了测定.结果显示:草海表层水体总汞浓度为1.7-9.0ng/L,活性汞浓度为0.06-1.4ng/L,总甲基汞浓度为0.11-0.67ng/L.沉积物间隙水中溶解态汞浓度为8.6-39.6ng/L,溶解态甲基汞浓度为0.11-4.9ng/L.实验数据表明,草海湖水以溶解态汞为主,其占总汞的比例为枯水期87%,丰水期51%,溶解态汞与总汞呈显著相关(丰水期P<0.01;枯水期P<0.05),颗粒态汞与总汞也呈显著相关(丰水期P<0.01;枯水期P<0.05).溶解态甲基汞与总甲基汞呈显著相关(丰水期P<0.01;枯水期P<0.05),表明溶解态甲基汞控制总甲基汞的分布.沉积物间隙水溶解态汞与溶解态甲基汞浓度明显高于上覆水体,表明沉积物为草海湖水中汞的一个重要来源.     

贵州草海湿地不同水位梯度沉积物中汞、砷形态分布及风险评价

通过改进Tessier连续提取法对贵州草海黑颈鹤栖息地不同水位梯度下沉积物汞(Hg)、砷(As)形态及生态风险进行了研究.结果表明,草海湿地沉积物中Hg含量在0.45～1.51-mg/kg之间,超过国家土壤环境质量农用地土壤风险管控标准;形态组成上,残渣态汞(Res-Hg)有机结合态汞(Org-Hg)碳酸盐结合态(Car-Hg)铁锰氧化态(Fe-O-Hg)可交换态(Ex-Hg),不同水位梯度下含量和赋存形态在不同区域不一致.As含量在16.4～23.8-mg/kg之间,形态依次为残渣态砷(Res-As)有机结合态砷(Org-As)铁锰氧化态砷(Fe-O-As)碳酸盐结合态砷(Car-As)可交换态砷(Ex-As).-As含量与贵州省土壤背景值持平,随着水位梯度的抬升,其总量呈增加趋势,残渣态占比逐步增多,性质逐渐稳定.采用地积累指数(I_(geo))、潜在生态风险指数(E_r~i)、风险评价编码法(RAC)对Hg、As的危害程度进行分析表明,基于草海较高Hg环境背景值,Hg整体污染风险较高,As处于低水平的污染风险等级且对环境影响较小.该研究揭示了不同水位梯度下Hg、As总量及形态分布特征,对草海湿地水位抬升恢复湿地提供了参考.     

贵州草海湿地不同水位梯度土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量比分布特征

对贵州草海湿地4种水位梯度下(农田区、过渡区、浅水区和深水区)表层土壤(0~10 cm)碳、氮、磷含量及其生态化学计量比进行研究,以期揭示草海湿地不同水位梯度下土壤碳、氮、磷生态化学计量比的分布特征及其影响因素.结果表明:土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)及总磷(TP)含量在不同水位梯度之间均差异显著,由过渡区至深水区,土壤TOC及TN含量均呈递增趋势,而TP含量呈先降低后增加的趋势;农田区土壤TN含量显著高于浅水区,但深水区土壤TP含量显著低于农田区.不同水位梯度土壤碳氮比(C/N)、碳磷比(C/P)和氮磷比(N/P)也存在显著差异,由过渡区至深水区,土壤C/P和N/P均呈递增趋势,而C/N呈先增加后降低的趋势;与过渡区相比,农田区土壤C/N、C/P和N/P总体偏低.相关性分析表明:土壤C/N、C/P和N/P的空间分布与土壤TOC、TN、含水量等理化性质有关.可见,草海湿地水位变化对土壤TOC、TN和TP含量以及C/N、C/P及N/P的空间分布具有显著影响,且水位升高有利于增强土壤碳、氮、磷的固存潜力.     

贵州草海湿地不同生境周丛生物碳、氮、磷生态化学计量学

为深入了解湿地周丛生物碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量的变化规律及其影响因素,对贵州草海湿地4种不同生境(湖滨带、人工湿地、农田沟渠、污水处理厂)中周丛生物两个生长阶段(生长期和衰老期)的C、N、P生态化学计量学进行了研究.结果表明:水体营养指数依次为污水处理厂(51.55±4.50)>农田沟渠(50.41±4.50)>人工湿地(47.20±6.72)>湖滨带(41.86±6.91),湿地下游水域水质较上游明显改善.总体来看,在不同生境间,周丛生物C、N、P含量随着水体营养浓度的升高而增加,但周丛生物化学计量比呈下降的趋势.同一生境中,生长期周丛生物的C、N、P含量和C∶N都小于衰老期周丛生物,N∶P和C∶P则相反.周丛生物生长期N、P元素为弱稳态型(H_N=2.358,H_P=2.576),衰老期为稳态型(H_N=10.99,H_P=5.78),整体来看两个生长阶段周丛生物的N∶P呈稳态型(H_N∶P=4.504).根据周丛生物最佳生长速率计量比得出湖滨带处于P限制状态,而人工湿地、污水处理厂和农田沟渠则不受养分限制.相关性分析表明水体营养水平显著影响周丛生物的N、P元素含量及化学计量比,尤其是水体TP和TN浓度.非线性曲面拟合分析表明,周丛生物N∶P和C∶N分别受水体TP和TN浓度的主要影响,而水体TN和TP浓度对周丛生物C∶P的影响同等重要.该研究表明,基于水体TP、TN浓度和周丛生物化学计量比的三维模型可用来评估水体营养水平和周丛生物化学计量之间的关系.     

草海及其入湖河口表层沉积物中PAHs的污染特征及其风险评估

沉积物被认为是水环境中污染物残留程度的"指示剂",能够客观地反映其污染状况。本文开展了滇池草海及其入湖河口国家监控断面表层沉积物中优先控制的16种PAHs污染特征及其风险评估研究,阐明了这类污染物的残留水平、分布、组成、来源、随季节变化情况等,评估了该湖区范围存在的生态环境风险,为该流域PAHs的防治对策制定提供依据。结果表明:PAHs在草海及其入湖河口沉积物中均有检出,ΣPAHs在雨季和旱季残留水平分别为706~11510 ng/g和787~12271 ng/g;草海北部区域PAHs的残留量相对较高,对生态环境构成了较大地潜在危害;PAHs残留主要以中环芳烃为主,高环和低环芳烃次之;TEQs和TEQcarc的值由高到低的顺序均为:S1R1R3R2S3R4R5S2;8种致癌性PAHs在一定程度上能够反映沉积物中PAHs的潜在毒性;源解析表明该地区PAHs主要来自燃烧源,且以生物质燃烧为主导;与国内外污染状况相比,草海及其入湖河口PAHs残留水平处于中等水平,而d Ban A、Ba P、Bb F和Ba A所占比重较大,应被列为PAHs污染治理的重点。     

贵州草海沉积物的古地磁地层学初步研究

从贵州威宁县草海湖区的窑上、陈选屯两天然剖面和CK15、CK17两钻孔剖面共取得古地磁定向样品252块。测量结果表明，陈选屯组、窑上组(以CK17孔为代表)属于高斯正极性世。松坡组(以CK15孔为代表)主要形成于布容正极性世。本区在松山倒转极性世时有一段较长时间的沉积间断，并因构造运动，使地层发生倾斜。根据古地磁结果结合^14C、孢粉和地质古生物资料，对本区地层进行了划分和对比，认为陈选屯组，窑上组主要属于晚更新世或更早些、CK15孔揭露的松坡组属于中更新世至全新世。     

草海ZHJ柱样沉积物有机质的δ13C记录及其古气候信息

提供了三万年以来草海沉积物有机质的δ＾１３Ｃ记录。研究结果表明,草海沉积物有机质含量主要由岩性控制。一般粘土的有机质含量仅５％左右,而纯泥炭的有机质含量在９０％以上。泥炭的δ＾１３Ｃ和Ｃ４两种碳固定途径有关。Ｃ３类植物的δ＾１３Ｃ值为－２６％左右,而Ｃ４类植物大约为－１３％。Ｃ３类植物在低温、潮湿的地区占有优势,而Ｃ４类植物适应既干旱又高温的气候条件。气候的变化改变Ｃ４和Ｃ３植物比例,从而改变沉积