沉积物生源要素对水体生态环境变化的指示意义

Indicative significance of biogenic elements to eco-environmental changes in waters

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摘要受人类活动影响,输入到湖泊、河口中的营养盐剧增,导致水体富营养化、食物链结构改变、底质季节性缺氧等生态环境变化.这些环境变化会在沉积物中留下记录,沉积物中生源要素及其稳定同位素的变化是指示水域古生产力、营养盐水平的有效指标.总结归纳了沉积物中生源要素(碳、氮、磷、硅)指标对水体环境中初级生产力、物质来源、营养盐水平3方面变化的指示作用.沉积物中TOC、TN、δ13C、CaCO3和BSi可以反映水体沉降有机质含量和浮游植物的生长状况,是指示水域初级生产力水平的有效指标.根据不同类型植物来源的有机质中δ13C、δ15N和C/N的差异,可以追踪沉积物中有机质的来源.有效地区分有机质来源对于研究人类活动对水体环境的影响及水体富营养化具有重要的价值.沉积物中TN、δ15N、TP和非磷灰石磷(NAIP)含量的升高直接反映了陆源输入氮、磷的增加.BSi在指示浮游植物生长状况的同时,还反映了水体溶解硅浓度水平和富营养化状况.水体中的生源物质在沉降和埋藏的过程中,会受到早期成岩作用、水动力搬运等众多因素的作用,使沉积物记录的环境变化信息发生改变,从而干扰其对水体环境演变的重建作用.因此综合分析各生源要素指标反映的环境变化信息及其可能的干扰因素,方能正确地反映水域的环境变化过程.