水生植物對鈣華沉積的影響.pdf

1、本文采用儀器自動監(jiān)測、野外長期人工監(jiān)測、野外取樣以及室內(nèi)樣品分析等相結(jié)合的方法，探討了白水臺四個不同生物背景下的鈣華池（L1～L4）水生植物多樣性特征；水生植物對鈣華池水化學(xué)的影響，包括鈣華池池水化學(xué)的日變化特征和季節(jié)變化差異，旱季、雨季晝夜動態(tài)變化特征；并在各個池子的入口處、中間（水生植物生長處）和出口處放置有機玻璃片，進行野外鈣華沉積實驗，探討水生植物對鈣華沉積速率的影響；同時對鈣華沉積實驗中碳同位素的變化規(guī)律也進行了初步探討。

2、 各個鈣華池水生植物的群落組成和生物數(shù)量各不相同。水生植物的生物量大小為L2＞L3＞L4＞L1。這些水生植物的存在和差異對研究生物成因的鈣化現(xiàn)象提供了基本的背景條件。 野外長期人工監(jiān)測的數(shù)據(jù)表明：不同生物背景下的四個鈣華池水化學(xué)具有明顯的日變化特征和季節(jié)變化差異。即水溫早晨和晚上比較低，中午比較高，溫度的這種差異，引起HCO3－、Ca2+、電導(dǎo)率等水化學(xué)指標(biāo)的變化。雨季，沉水植物的光合作用加劇了此現(xiàn)象的發(fā)生，而挺水植物的根呼

3、吸作用減緩了此現(xiàn)象的發(fā)生。但這僅能從側(cè)面看出水生植物對鈣華池水化學(xué)的影響。 旱季，L1～L4 鈣華池的連續(xù)自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)表明：不同生物背景下三個鈣華池L2～L4與L1空白池一樣，池水的大部分物理化學(xué)指標(biāo)均具有明顯的晝夜變化，如溫度最低出現(xiàn)在早上7時左右，最高為中午13時左右。但溶解氧并沒有表現(xiàn)出明顯的晝夜起伏變化，從這可以看出旱季水生植物大多數(shù)處于枯死期，生物量低，水生植物對鈣華池水化學(xué)的影響得不到明顯體現(xiàn)，主要是溫度影響二氧化

4、碳的逸出，從而控制鈣華池水化學(xué)的動態(tài)變化，進而控制碳酸鈣的沉積。 雨季，水生植物生長茂盛，生物量比較大。相對空白池L1 來說，不同生物背景下的L2～L4 鈣華池，水生植物對水體pH 值、電導(dǎo)率、HCO3－、Ca2+、溶解氧、飽和指數(shù)以及二氧化碳分壓都有重要影響。L2 是挺水植物池，無論白天和晚上，主要是挺水植物的根呼吸作用影響著水化學(xué)的動態(tài)變化，經(jīng)過簡單計算，水生植物對CO2 分壓的影響占17.28％。L4 是沉水植物池，白天，

5、沉水植物光合作用放出氧氣，池水中溶解氧含量增加，最大值出現(xiàn)在15時左右，晚上，沉水植物的呼吸作用消耗氧氣，池水中的溶解氧含量減少，最小值出現(xiàn)在晚上9：00 至太陽升起之前的7：00 左右，此時間段溶解氧的數(shù)值大體保持不變，經(jīng)過簡單計算，水生植物對CO2 分壓的影響占27.44％。而L3 鈣華池監(jiān)測時，由于降雨的影響，水生植物對水化學(xué)的影響沒有得到明顯體現(xiàn)。 無論旱季還是雨季，各個鈣華池的入口處，中間（植物生長處）和出口處都具有同

6、樣的規(guī)律：總沉積速率A>白天沉積速率B>晚上沉積速率C，并且A≈B+C。旱季，四個鈣華池中D 值幾乎一樣，而雨季四個鈣華池的D 值大小為L4>L3>L2>L1（其中D＝白天沉積速率/晚上沉積速率），從中可以進一步看出，雨季水生植物對鈣華沉積的影響比較大。 各個鈣華池水的碳同位素值雨季輕于旱季，這與降雨量的增加有關(guān)。雨水中輕的同位素一定程度上對鈣華池水重的同位素起了“稀釋”作用。沉積鈣華的碳同位素值雨季輕于旱季，主要是降雨的作用。

7、經(jīng)簡單計算，白天L2 鈣華池的水生植物對沉積鈣華δ13C 值的影響僅達12.88％。L4 鈣華池其影響最大為15.93％。L3 鈣華池其影響為15.59％。從中可以看出水生植物對沉積鈣華的碳同位素值的影響以及影響的程度。 總之，本論文從水化學(xué)，鈣華沉積速率和同位素等微觀控制機理方面探討了水生植物對鈣華沉積的影響，進一步豐富和補充了鈣華沉積的生物效應(yīng)的知識，將在巖溶作用控制機理、巖溶作用碳循環(huán)、巖溶水化學(xué)形成和鈣華古環(huán)境重建研究等方