岩溶区沉水植物无机碳利用策略的研究

论文摘要

很多沉水植物可以利用HCO3-在岩溶碳汇效应中起作用。然而,不同沉水植物会采用不同的无机碳利用策略,同一沉水植物在不同的无机碳源下的无机碳利用策略也可能不同。本研究以典型岩溶河寨底河为研究场所,通过pH-drift法、昼夜酸度滴定法、叶绿素荧光动力学参数测定、快速光曲线监测、稳定性碳同位素δ13C的测定等手段研究岩溶区沉水植物的无机碳利用策略,并与非岩溶区同种植物无机碳利用策略进行比较研究。研究结果表明:1.岩溶河寨底河中密刺苦草与灌阳水车前均具有HCO3-利用能力:下游灌阳水车前HCO3-利用能力显著高于上游的灌阳水车前,而密刺苦草的HCO3-利用能力在上下游没有变化。2.光合放氧速率实验与叶绿素荧光快速光曲线结果表明,灌阳水车前和密刺苦草对水体中C02与HCO3-选择的倾向不同,灌阳水车前更倾向于利用水体中的CO2,而密刺苦草更倾向于同时利用CO2与HCO3-。3.灌阳水车前在C02浓度很高的地下河出口主要以CO2为无机碳源,沿河流方向CO2浓度逐渐降低,灌阳水车前的无机碳源转变为HCO3-和CO2并重,再转变为以HCO3-利用为主;而密刺苦草的碳酸氢根利用能力在上下游没有变化。4.岩溶区灌阳水车前和密刺苦草与非岩溶区海菜花其他变种和密刺苦草无机碳利用策略上差异不大,但由于岩溶区HCO3-中的碳主要来自岩石,导致了二者在稳定性碳同位素δ13C数值上的差异。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
•   1.1 岩溶区与岩溶河的特点
•   1.2 岩溶碳汇的研究
•   1.3 沉水植物定义
•   1.4 影响沉水植物光合作用的环境因素
•     1.4.1 光照、水深、浊度和温度对沉水植物光合作用的影响
•     1.4.2 无机碳浓度及形态、pH、碱度对沉水植物光合作用的影响
•   1.5 沉水植物无机碳利用策略的研究
•     1.5.1 不同浓度无机碳对沉水植物固碳途径转换的研究
•     1.5.2 沉水植物利用重碳酸盐的途径
•     1.5.3 叶片的极化和碳酸钙的沉积
•     1.5.4 检验是否利用重碳酸盐的方法
•   1.6 研究目的与意义
•   1.7 技术路线
• 2 材料与方法
•   2.1 采样地点
•   2.2 水样理化性质测定
•   2.3 物种分布调查
•   2.4 植物材料
•     2.4.1 灌阳水车前
•     2.4.2 密刺苦草
•     2.4.3 剑川海菜花及其变种
•     2.4.4 龙舌草
•   2.5 采样方法
•   2.6 植物光合色素含量测定
•   2.7 光合放氧速率
•   2.8 叶绿素荧光
•   2.9 pH-drift
• 13C数值测定'>  2.10 植物稳定性碳同位素δ¹³C数值测定
•   2.11 植物表面钙质沉淀测量
•   2.12 昼夜酸度滴定
•   2.13 统计分析
• 3 结果与分析
•   3.1 寨底河水环境分析
•   3.2 寨底河物种调查
•   3.3 岩溶区沉水植物叶绿素含量
• 13C'>  3.4 岩溶区沉水植物稳定性同位素δ¹³C
•   3.5 岩溶区沉水植物pH-drift
•   3.6 岩溶区沉水植物光合放氧速率
•   3.7 岩溶区沉水植物快速光曲线
•   3.8 岩溶区沉水植物昼夜酸度滴定
•   3.9 岩溶区沉水植物表面钙质沉淀
•   3.10 非岩溶区水鳖科沉水植物昼夜酸度含量比较
• 3^-利用能力'>  3.11 非岩溶区水鳖科沉水植物HCO₃^-利用能力
• 13C数值比较'>  3.12 非岩溶区水鳖科沉水植物稳定性碳同位素δ¹³C数值比较
• 4 讨论
•   4.1 岩溶区灌阳水车前与密刺苦草上下游无机碳利用策略的差异
• 3^-利用能力的差异'>    4.1.1 岩溶区灌阳水车前与密刺苦草的HCO₃^-利用能力的差异
• 3^-利用方式的差异'>    4.1.2 岩溶区灌阳水车前与密刺苦草的HCO₃^-利用方式的差异
•   4.2 岩溶区与非岩溶区中沉水植物无机碳利用策略差异
•   4.3 沉水植物在岩溶无机碳汇中的作用
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 金泉

导师: 尹黎燕

关键词: 岩溶区,沉水植物,碳汇,光合作用,无机碳利用策略

来源: 海南大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 海南大学

基金: 岩溶区沉水植物无机碳利用策略及其对岩溶碳汇稳定性的影响(31460089),国家自然科学基金,沉水植物龙舌草无机碳利用策略的研究(31860101),国家自然科学基金

分类号: Q945

DOI: 10.27073/d.cnki.ghadu.2019.001038

总页数: 58

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