MixSIAR和IsoSource模型解析植物水分来源的比较研究 被引量：23

1

作者 曾祥明 徐宪立 +3 位作者 钟飞霞 易汝舟 徐超昊 张耀华 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第16期5611-5619,共9页

选取西南喀斯特地区次生林中主要优势植物刺楸(Kalopanax septemlobus(Thunb.)Koidz.)、香椿(Toona sinensis)和化香(Platycarya strobilacea Sieb.et Zucc.)为研究对象,通过对不同土壤深度的土壤水、泉水、雨水和植物采样,利用氢氧稳... 选取西南喀斯特地区次生林中主要优势植物刺楸(Kalopanax septemlobus(Thunb.)Koidz.)、香椿(Toona sinensis)和化香(Platycarya strobilacea Sieb.et Zucc.)为研究对象,通过对不同土壤深度的土壤水、泉水、雨水和植物采样,利用氢氧稳定同位素技术,借助IsoSource和MixSIAR两种模型分析植物水分来源,通过直接相关法判断植物主要吸水源来衡量两种模型的适用性。结果表明,降雨δ^18O值在3月—6月偏正,在6月—8月数据偏负,存在明显的季节变化。在春季不同土壤层土壤水δ^18O值土壤深度增加而降低,夏季呈现相反的规律。基于IsoSource和MixSIAR模型计算植物不同水分来源比例时存在一定差异。基于直接相关法定性分析植物水分来源表明MixSIAR模型计算结果可靠性高于IsoSource模型。基于均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)进行模型评价,结果显示出MixSIAR模型的RMSE结果小于IsoSource模型,表明利用MixSIAR模型计算植物对各水源的利用比例适用性高于IsoSource模型。本文结果有助于在解析植物水分来源时为模型的选择提供参考。 展开更多

关键词 喀斯特 氢氧稳定同位素 水分来源 isosource模型 MixSIAR模型 生态水文

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MixSIAR和IsoSource模型对比分析天山北坡不同灌木的夏季水分来源 被引量：6

2

作者 李红梅 巴贺贾依娜尔·铁木尔别克 +3 位作者 常顺利 古丽哈娜提·波拉提别克 张毓涛 李吉枚 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期445-455,共11页

本研究旨在为量化植物水分来源选取模型时提供一定参考。结合氢氧稳定同位素技术量化植物水分来源的常用方法主要有MixSIAR模型和IsoSource模型,不同模型的量化结果各不相同,存在差异,择优选取模型对减少结果的不确定性具有重要意义。... 本研究旨在为量化植物水分来源选取模型时提供一定参考。结合氢氧稳定同位素技术量化植物水分来源的常用方法主要有MixSIAR模型和IsoSource模型,不同模型的量化结果各不相同,存在差异,择优选取模型对减少结果的不确定性具有重要意义。本文以天山北坡山前灌木带两种优势树种黑果栒子(Cotoneaster melanocarpus)和异果小檗(Berberis heteropoda)为研究对象,分别于2019年和2021年7—9月测定了植物木质部水和潜在环境水源的稳定氢氧同位素组成,运用MixSIAR和IsoSource模型分别量化植物水分来源,对比分析两种模型的计算结果,根据均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和参数R对模型量化结果进行评价。结果表明:(1)两种模型对植物主要潜在水源的量化结果存在差异,造成差异的原因与两种模型的计算原理不同有关。(2)两模型量化得到植物主要潜在水源一致的前提下,IsoSource模型量化的结果数值大于MixSIAR模型。(3)通过RMSE与参数R的结果均表明本研究中IsoSource模型对植物水源量化结果的准确性高于MixSIAR模型,可能与异果小檗和黑果栒子水源差异较大有关,MixSIAR模型可能在量化植物水源相似度较高的情况精确度更高。 展开更多

关键词 氢氧稳定同位素 水分来源 MixSIAR模型 isosource模型 天山北坡

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基于双同位素(δ^15N-NO^--δ^18O-NO3^-)和IsoSource模型的岩溶槽谷区地下水硝酸盐来源的定量示踪 被引量：19

3

作者 徐璐 蒋勇军 +1 位作者 段世辉 何瑞亮 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期3637-3645,共9页

由于岩溶水文系统的脆弱性,岩溶地下水的NO-3污染成为全球普遍且严峻的环境问题,为保证居民的饮水安全,准确识别地下水中NO-3污染来源并量化各来源的贡献具有重要意义.选择重庆市近郊受城市化和农业活动影响显著的中梁山北部的龙凤和龙... 由于岩溶水文系统的脆弱性,岩溶地下水的NO-3污染成为全球普遍且严峻的环境问题,为保证居民的饮水安全,准确识别地下水中NO-3污染来源并量化各来源的贡献具有重要意义.选择重庆市近郊受城市化和农业活动影响显著的中梁山北部的龙凤和龙车两个岩溶槽谷地下河系统为研究对象,于2017年2月~2018年2月采集地下河水水样,分析其水化学和(δ^15N-NO^--δ^18O-NO3^-),并利用IsoSource模型定量评估地下水中NO-3的来源.结果表明:①龙凤和龙车槽谷地下水NO^-3浓度变化范围为19.31~37.01 mg·L^-1和2.15~27.69 mg·L^-1,平均值分别为28.21 mg·L^-1和10.31 mg·L^-1,季节变化明显;②龙凤和龙车槽谷地下水δ^15N-NO3^-和δ^18O-NO3^-分别变化于3.29‰~11.03‰、0.88‰~7.51‰和5.25‰~11.40‰、2.90‰~19.94‰,平均值分别为6.74‰、3.18‰和7.95‰、11.18‰,龙凤槽谷较低的δ^15N-NO3^-和δ^18O-NO3^-值暗示其地下水NO3^-主要来源于农业N肥,而龙车槽谷较高的δ^15N-NO3^-和δ^18O-NO3^-值意味着其地下水NO3^-主要来源于生活污水,也表明硝化过程是本区地下水N的主要转化过程;同时,两槽谷地下水δ^15N-NO3^-和δ^18O-NO3^-存在明显的季节差异,龙凤槽谷旱季和雨季地下水δ^15N-NO3^-和δ^18O-NO3^-的平均值分别为8.83‰、2.79‰和4.64‰、3.58‰,龙车槽谷旱季和雨季地下水δ^15N-NO3^-和δ^18O-NO3^-的平均值分别为9.79‰、14.56‰和5.12‰、7.8‰,表明两槽谷地下水NO-3来源存在显著的季节差异,龙凤槽谷雨季地下水NO3^-主要来源于降水和化肥中NH+4的硝化作用、土壤有机氮,而旱季主要来源于人畜粪便及污水,龙车槽谷旱、雨季地下水NO3^-都主要来源于人畜粪便及污水;③IsoSource模型解析结果表明,龙凤槽谷地下水NO3^-污染以降水和化肥中的NH+4来源贡献最大(44.63%),其次为人畜粪便及污水(29.5%)和土壤氮矿化(22.38%),大气沉降和化肥贡献率较低,不足10%.其中,雨季主要来源为降水和化肥中的NH+4(52.25%),旱季则是人畜粪便及污水(41%);龙车槽谷NO3^-污染以人畜粪便及污水来源最大(36.17%),其次为降水和化肥中的NH4^+硝化(23.5%)和土壤氮矿化(22.5%),大气沉降和化肥贡献率皆低于10%,旱、雨季人畜粪便及污水来源的贡献率都较大,分别为47%和25%. 展开更多

关键词 岩溶槽谷区 地下水 NO3^-来源 硝酸盐氮氧同位素(δ^15N-NO^--δ^18O-NO3^-) isosource模型

原文传递

基于IsoSource模型的沿海流域硝酸盐氮溯源研究

4

作者 孙健安 李智渊 +2 位作者 罗纲 刘懂 郭兆凤 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期122-128,共7页

过量的硝酸盐氮负荷在导致水质下降的同时,也会对流域生态和人类生产生活造成危害,尤其是在东南沿海地区,硝酸盐氮污染现状堪忧。因此,亟需对沿海流域开展氮污染调查,以阐明氮污染分布格局,识别主要污染来源并量化其贡献,进而保障流域... 过量的硝酸盐氮负荷在导致水质下降的同时,也会对流域生态和人类生产生活造成危害,尤其是在东南沿海地区,硝酸盐氮污染现状堪忧。因此,亟需对沿海流域开展氮污染调查,以阐明氮污染分布格局,识别主要污染来源并量化其贡献,进而保障流域水环境安全,促进沿海城市可持续发展。基于此,以东南地区沿海流域——白溪流域为例,结合2016—2020年长时序水质监测数据和硝酸盐氮氧稳定同位素溯源数据,采用IsoSource质量守恒模型,对氮污染分布格局和污染来源进行定量解析。结果表明:①该流域水体中的总氮主要以溶解性无机氮的形态存在。其中,总氮在2019年呈现整体偏高的态势。硝酸盐氮是干流水车国控断面和支流屠岙胡市控断面的主要氮污染形态。水车断面的总氮浓度范围为1.46~1.83 mg/L,屠岙胡断面的总氮浓度在2.12~2.36 mg/L之间。②流域硝酸盐氮污染主要来自流域内村庄排放的污水和粪便,其贡献率达到了44%;其次是土壤有机氮、大气沉降物、化学合成肥,贡献率分别为25%、16%、15%。③从减少氮污染物排放、提高作物氮吸收率、改进养殖策略和完善污水处理设施角度出发采取相关措施,可以有效缓解流域氮污染。另外,还需要全面落实最严格的水资源管理制度,进一步规范库区内各类水资源开发利用活动,继续做好对库区周边生产经营活动的监督管理,从而减少陆源污染物排放,更好地保护饮用水水源地。 展开更多

关键词 白溪流域 稳定同位素 isosource模型 分布格局 氮溯源

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贺兰山东坡典型植被水分利用策略 被引量：1

5

作者 马文昌 庞丹波 +8 位作者 吴梦瑶 刘淑慧 魏佳媛 李慧 陈林 倪细炉 李学斌 梁咏亮 田欣瑶 《生态学报》 北大核心 2025年第17期8426-8438,共13页

水分是干旱半干旱地区限制植物生长的关键因子,研究不同季节植物水分利用策略可为区域植被恢复树种选择和林分结构优化调整提供科学依据。通过对不同季节贺兰山东坡油松(Pinus tabuliformis)、山杨(Populus davidiana)和青海云杉(Picea ... 水分是干旱半干旱地区限制植物生长的关键因子,研究不同季节植物水分利用策略可为区域植被恢复树种选择和林分结构优化调整提供科学依据。通过对不同季节贺兰山东坡油松(Pinus tabuliformis)、山杨(Populus davidiana)和青海云杉(Picea crassifolia)植物木质部水、植物潜在利用土壤水和地下水采样,采用氢氧稳定同位素技术,结合直接对比法、多元线性混合模型(IsoSource)和贝叶斯混合模型(MixSIAR),分析3种典型植物的水分来源与利用策略。结果表明:1)随着土层的加深,土壤含水量呈现逐渐降低的趋势,而且土壤含水量表现出明显的季节效应,春季呈现青海云杉>油松>山杨,夏季和秋季呈现青海云杉>山杨>油松。2)研究区大气降水线方程为:δD=6.97δ^(18)O-2.21(R^(2)=0.9238),其斜率小于全球大气降水线(GMWL),表明研究区蒸发较强,气候干燥,符合干旱半干旱地区特征。3)春季3种植物主要吸收深层土壤水和地下水;夏季青海云杉和山杨主要利用浅层土壤水,油松主要利用中层土壤水;秋季表层土壤水含水量低,植物主要吸收浅中层土壤水,3种植物的水分利用策略表现出较强的季节性生态适应策略。4)在干旱半干旱地区,春季可用MixSIAR模型解析植物水分利用策略,夏秋季节IsoSource模型解析植物水分利用策略效果更好。本研究可为干旱半干旱区山地生态系统植被以水定绿和结构优化调控提供理论依据,并为干旱半干旱地区植物水分来源的模型选择提供参考。 展开更多

关键词 水分利用策略 氢氧稳定同位素 典型植被 MixSIAR模型 isosource模型 贺兰山

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不同降水条件下两种荒漠植物的水分利用策略 被引量：57

6

作者 周雅聃 陈世苹 +2 位作者 宋维民 卢琦 林光辉 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期789-800,共12页

自然降水是干旱、半干旱地区荒漠植物重要的水分来源。为了说明自然降水量的变化对干旱、半干旱地区荒漠植物水分利用策略的影响,研究了两种常见荒漠植物油蒿(Artemisia ordosica)和白刺(Nitrariata ngutorum)在3个不同自然降水地区(内... 自然降水是干旱、半干旱地区荒漠植物重要的水分来源。为了说明自然降水量的变化对干旱、半干旱地区荒漠植物水分利用策略的影响,研究了两种常见荒漠植物油蒿(Artemisia ordosica)和白刺(Nitrariata ngutorum)在3个不同自然降水地区(内蒙古的杭锦旗和磴口县及甘肃的民勤县)的水分来源、水分利用效率及植物的抗逆能力的变化。测定了不同地区的植物茎水、各潜在水源(降水、地下水和土壤水)的δD和δ18O值,并利用IsoSource模型分析了这两种植物在不同地区对这些潜在水源的选择性利用情况;同时测定了叶片的δ13C和游离脯氨酸浓度。结果表明:在年降水量最高的杭锦旗,这两种植物对浅层土壤水的利用比例最高,其中油蒿主要利用0–50cm土层中的水源;在年降水量相对较低的磴口和民勤,植物利用的主要水源为深层土壤水和地下水。随着年降水量的增加,这两种植物的水分利用效率逐渐降低。白刺的脯氨酸浓度大于油蒿,与水分利用效率无关,但油蒿的水分利用效率和脯氨酸浓度成正比。研究表明,荒漠植物能通过改变其水分利用策略和其他生理特性适应自然降水量的变化,但不同植物种采用的策略可能有所不同。 展开更多

关键词 干旱、半干旱地区 油蒿 isosource模型 白刺 脯氨酸 稳定同位素 水分利用效率

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准噶尔盆地东南缘多枝柽柳、白刺和红砂水分来源的异同 被引量：48

7

作者 周海 郑新军 +1 位作者 唐立松 李彦 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期665-673,共9页

荒漠生态系统中,水是植物生长最主要的限制因子。为了比较同一生境下不同荒漠植物的水分来源特征,选取了同一生境下的多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、白刺(Nitraria sibirica)和红砂(Reaumuria soongorica),测定了这3种植物茎水和各潜... 荒漠生态系统中,水是植物生长最主要的限制因子。为了比较同一生境下不同荒漠植物的水分来源特征,选取了同一生境下的多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、白刺(Nitraria sibirica)和红砂(Reaumuria soongorica),测定了这3种植物茎水和各潜在水源(降水、土壤水和地下水)的氢、氧稳定同位素比率(δD和δ18O)值,并利用IsoSource软件计算了3种植物对潜在水源的利用比例。结果表明:红砂和白刺的茎水δD和δ18O值及其水分来源有明显的季节波动特征。其中,红砂为浅根系植物,春季(3-5月)以表层土壤水为主要水源,夏秋季节(6-10月)表层土壤含水量显著降低,其主要的水分来源逐渐偏向于较深层的土壤水;白刺的根系分布范围介于红砂和多枝柽柳之间,在春季能够较多地利用表层土壤水,而到了夏秋季节,所利用的水分更多地来源于深层土壤水或地下水;多枝柽柳为深根系植物,其90%以上的水分来源于深层土壤水和地下水,而且茎水δD和δ18O值及其水分来源没有季节波动特征。3种植物水分来源特征的差异与其水分利用策略密切相关,同时,也说明荒漠灌木可以通过自身调节向着最优(最有利)表现型发展,从而最大限度地获取水分。 展开更多

关键词 荒漠植物 isosource模型 稳定同位素 水分来源

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运用氮、氧双同位素技术研究永安江硝酸盐来源 被引量：14

8

作者 吴文欢 何小娟 +2 位作者 吴海露 王欣泽 沈剑 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期802-807,共6页

以洱海人湖河流永安江为研究对象,利用硝酸盐δ15N 和δ180 双同位素技术对永安江水体的硝酸盐氮来源进行识别.在永安江沿程共布置9 个监测点,分析硝酸盐的污染特征,并利用离子交换树脂法对水样进行预处理后测试硝酸盐δ15N 和δ180 .... 以洱海人湖河流永安江为研究对象,利用硝酸盐δ15N 和δ180 双同位素技术对永安江水体的硝酸盐氮来源进行识别.在永安江沿程共布置9 个监测点,分析硝酸盐的污染特征,并利用离子交换树脂法对水样进行预处理后测试硝酸盐δ15N 和δ180 .结果表明,永安江硝酸盐氮源负荷占永安江总氮源污染的5 0 % 左右,各采样点p（硝酸盐）为0 . 07-5. 22 m g. L^-1,均值为1. 00-2. 39 mg · L^-1.经同位素测试,各采样点5 15N-N0 3-均值为6. 1 2 % c-13.88%C,5 180-N0 3-均值为8 .24%c- 1 1 . 7 2 % c;永安江河水中硝酸盐主要来自于流域内化学肥料、牲畜粪便、生活污水和土壤有机氮硝化;利用IsoSource混合模型对4 种形态的硝酸盐来源进行定量分析,发现化学肥料占37. 3 % ,牲畜粪便占34. 6 % ,村落污水占18. 2 % ,土壤有机氮占9. 9 % .利用IsoSource混合模型可为河流硝酸盐来源定量研究提供新的研究思路,硝酸盐贡献比例与河流流经村落位置及土地利用类型有关. 展开更多

关键词 永安江 硝酸盐污染 氮氧同位素 来源示踪 isosource模型 污染贡献率

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互花米草入侵对河口盐沼湿地食物网的影响 被引量：14

9

作者 商栩 管卫兵 +1 位作者 张国森 张经 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期132-142,共11页

盐沼湿地因其在河口及沿岸水域生态系统中的重要地位而被普遍关注,近年来互花米草在长江口乃至整个东南沿海地区的入侵及迅速蔓延更是引起了广泛重视。由于对维系本区域湿地生态系统运转的食物网结构的了解仍很有限,从而难以准确评估互... 盐沼湿地因其在河口及沿岸水域生态系统中的重要地位而被普遍关注,近年来互花米草在长江口乃至整个东南沿海地区的入侵及迅速蔓延更是引起了广泛重视。由于对维系本区域湿地生态系统运转的食物网结构的了解仍很有限,从而难以准确评估互花米草入侵后对原有生态系统的影响。本研究通过基于碳、氮稳定同位素测定结果的IsoSource软件估算和聚类分析,对长江口盐沼湿地内不同初级生产者的相对营养贡献大小进行了初步评估。结果显示在该湿地食物网中,底栖微藻和本土陆源C3植物是主要的营养来源。入侵C4植物互花米草的营养贡献不显著,在本次研究中仅有堇拟沼螺这一腹足类消费者在夏季较为确定地表现出对源自互花米草的富δ13C的有机质的摄取。随着互花米草的迅速扩散,其在长江口湿地的有机质产出中所占比例还将不断增加,这将可能从营养基础的层面自下而上对该食物网的结构和功能造成影响。 展开更多

关键词 长江口 盐沼湿地 食物网 互花米草 稳定同位素 isosource

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基于氢氧稳定同位素识别干旱区棉花水分利用来源 被引量：20

10

作者 李惠 梁杏 +2 位作者 刘延锋 刘亚磊 鲜阳 《地球科学（中国地质大学学报）》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期843-852,共10页

棉花是我国西北内陆干旱地区主要的农作物,研究干旱区棉花的水分利用来源对合理制定灌溉制度、实现农业节水灌溉和保证作物稳产高产具有重要意义.在新疆生产建设兵团炮台土壤改良试验站,基于水文监测和氢氧稳定同位素方法分析膜下滴灌... 棉花是我国西北内陆干旱地区主要的农作物,研究干旱区棉花的水分利用来源对合理制定灌溉制度、实现农业节水灌溉和保证作物稳产高产具有重要意义.在新疆生产建设兵团炮台土壤改良试验站,基于水文监测和氢氧稳定同位素方法分析膜下滴灌棉田土壤水中氢氧同位素的动态变化特征,确定棉花不同生育期及灌溉后的水分利用来源,并应用多水源混合模型(IsoSource模型)定量计算了棉花对不同深度土壤水的利用率.研究结果表明:棉花在蕾期、花期、铃期和吐絮期主要的水分利用来源及利用率分别为030cm(78.2%)、3060cm(31.9%)、60110cm(32%)、110220cm(47.3%),整个生育期内水分利用来源存在由浅变深的规律.膜下滴灌后,棉花调整其水分利用来源,显著增加了030cm浅层土壤水的利用率.综合试验结果表明低额高频的灌溉制度可以提高棉花对灌溉水的利用率. 展开更多

关键词 氢氧稳定同位素 水分利用 isosource模型 棉花 干旱区 水文地质

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石灰岩地区连片出露石丛生境植物水分来源的季节性差异 被引量：36

11

作者 聂云鹏 陈洪松 王克林 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1029-1037,共9页

以桂西北石灰岩地区连片出露石丛生境次生林群落为研究对象,运用稳定性氢氧同位素技术结合IsoSource模型,分析了5种典型植物(半落叶乔木粉苹婆(Sterculia euosma)、落叶乔木菜豆树(Radermachera sinica)、常绿灌木鹅掌柴(Scheffleraocto... 以桂西北石灰岩地区连片出露石丛生境次生林群落为研究对象,运用稳定性氢氧同位素技术结合IsoSource模型,分析了5种典型植物(半落叶乔木粉苹婆(Sterculia euosma)、落叶乔木菜豆树(Radermachera sinica)、常绿灌木鹅掌柴(Scheffleraoctophylla)以及落叶灌木红背山麻杆(Alchornea trewioides)和紫弹树(Celtis biondii))水分来源的季节性差异。结果表明:雨季,除鹅掌柴同时利用部分前期雨水外,其余4种植物均主要利用最近15天内的雨水(利用比例的平均值之和均超过80%)。旱季,5种植物均主要利用最近一次雨水与前期雨水(一个月前)的混合(利用比例的平均值之和均超过80%),其中乔木和常绿灌木对前期雨水的利用比例更高(利用比例的平均值均超过50%)。植被良好的石灰岩连片出露石丛生境中,植物主要以不同时期的雨水为主要水源,这可能与石灰岩发育的裂隙及其储水能力有关。储存在裂隙中的雨水通过植物蒸腾的方式返回大气,这一良好的水文循环过程应得到充分的保护。 展开更多

关键词 连片出露石丛 isosource模型 石灰岩 稳定同位素 植物水分来源

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三峡库区175m蓄水对小江回水区主要经济鱼类能量来源的影响 被引量：6

12

作者 李斌 王志坚 +3 位作者 岳兴建 王永明 金丽 张耀光 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1715-1721,共7页

2010年三峡大坝首次成功蓄水到175m.为了探讨175m蓄水对库区支流鱼类食物网能量来源的影响,采用稳定性同位素方法并结合多源线性混合模型(IsoSource模型)对小江回水区鲫、鲤、蒙古鲌、鲇、大鳍鳠、瓦氏黄颡鱼、光泽黄颡鱼等7种主要经济... 2010年三峡大坝首次成功蓄水到175m.为了探讨175m蓄水对库区支流鱼类食物网能量来源的影响,采用稳定性同位素方法并结合多源线性混合模型(IsoSource模型)对小江回水区鲫、鲤、蒙古鲌、鲇、大鳍鳠、瓦氏黄颡鱼、光泽黄颡鱼等7种主要经济鱼类能量来源进行了分析.结果表明:蓄水前(2010年7月),微型藻类是7种主要经济鱼类能量的主要来源;蓄水后(2010年12月),微型藻类对7种主要经济鱼类能量来源的贡献比例略有下降,而陆生C4植物的相对贡献比例明显增加,特别是对杂食性鲫和肉食性鲇的贡献率分别达到了38%～54%和32%～50%.蓄水后,鲫和鲇至少有30%的能量来自陆生C4植物.说明三峡大坝的蓄水过程增加了外源性C4植物对鱼类能量的贡献比例. 展开更多

关键词 isosource模型 稳定性同位素 三峡库区 小江回水区 鱼类

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珠江河网典型段基础碳源对水生动物的贡献 被引量：5

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作者 曾艳艺 杨婉玲 +2 位作者 李海燕 彭松耀 赖子尼 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2403-2410,共8页

于2015年3、8月分别采集珠江河网3个江段的潜在基础碳源及优势种水生动物,测定其δ13C和δ15N值,利用IsoSource软件分析不同江段各类群碳源对水生动物的贡献。结果表明:上游宽阔江段主贡献碳源来自C3植物,其对该站位消费者50%置信水平... 于2015年3、8月分别采集珠江河网3个江段的潜在基础碳源及优势种水生动物,测定其δ13C和δ15N值,利用IsoSource软件分析不同江段各类群碳源对水生动物的贡献。结果表明:上游宽阔江段主贡献碳源来自C3植物,其对该站位消费者50%置信水平上的贡献率超出50%;下游水草床茂盛江段主贡献碳源为沉水水草,其对该站位消费者贡献率接近或超出50%,C3植物变为次贡献碳源;而河网分叉江段主贡献碳源为浮游植物,其对该站位消费者贡献率接近或超出40%,沉水水草和C3植物为共同次贡献碳源。珠江河网不同类型江段的主贡献碳源变化特征可能由该江段的碳源储量及消费者的生物可利用性共同决定。对多元化河流栖息生境的保护是维持珠江河网生态系统功能完整的关键环节。 展开更多

关键词 C3植物 浮游植物 沉水水草 稳定同位素 isosource

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毛乌素典型固沙植物的水分利用特性与吸水机制 被引量：11

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作者 刘秀花 周子怡 +3 位作者 贺屹 马延东 李丙祥 郑策 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期897-908,共12页

了解固沙植物的吸水机制有利于合理设置植被群落结构,可为科学治沙和水资源高效利用提供依据。本研究基于降水-土壤水-植物木质部水-地下水的氢氧同位素组成,结合土壤水热和植被全年耗水特征,利用多源线性混合模型(IsoSource),分析了冬... 了解固沙植物的吸水机制有利于合理设置植被群落结构,可为科学治沙和水资源高效利用提供依据。本研究基于降水-土壤水-植物木质部水-地下水的氢氧同位素组成,结合土壤水热和植被全年耗水特征,利用多源线性混合模型(IsoSource),分析了冬季和生长季典型沙地植物沙柳和沙蒿的水分来源差异,并探究了地下水位埋深(2和10 m)、土壤冻融和干旱对其水分利用的影响。结果表明:1)沙柳在土壤冻融期(1-3月)主要利用冻层下60~120 cm深度土壤水(69.1%);在返青季(4、5月)0~60 cm层土壤水可满足生长需求(30.9%~87.6%);在生长季的干旱期(6月)主要利用120~160 cm层土壤水(27.4%~40.8%);而在雨季(7、9月)0~60 cm层土壤水对其供水达到59.8%~67.9%。根系较浅的沙蒿在根区土壤完全冻结后无法利用土壤水,可通过秋季储存在根茎的水分越冬;而在生长季以利用0~40 cm层土壤水为主(23.4%~86.8%),在旱期主要利用40~80和80~160 cm层土壤水,利用率分别为14.6%~74.4%和21.8%~78.2%。2)随着地下水埋深的减小,植被吸取土壤水的深度上移,其中沙柳水分来源由120~160 cm层土壤水向60~160 cm层变化,而沙蒿的吸水深度从80~160 cm层变为0~40 cm层。沙柳对土壤水的利用受植物蒸腾的影响,会“按需取用”以达到供水与节能的平衡;沙蒿则偏向利用浅层土壤水,对单一土壤层位的水源依赖较高。 展开更多

关键词 稳定同位素 植物水分利用 吸水来源 地下水 isosource模型

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北京山区侧柏-荆条系统水分来源对降雨事件的响应 被引量：9

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作者 赵娜 孟平 +2 位作者 何雅冰 娄源海 余新晓 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2155-2163,共9页

分析了北京鹫峰山区侧柏、荆条枝条水及其潜在水分来源的氢氧同位素特征,运用Iso Source模型解析侧柏、荆条系统水分利用来源的季节变化及其对降雨事件的响应.结果表明:旱季初期(4月)研究区0~20 cm土层富集土壤水^(18)O值,20 cm以下该... 分析了北京鹫峰山区侧柏、荆条枝条水及其潜在水分来源的氢氧同位素特征,运用Iso Source模型解析侧柏、荆条系统水分利用来源的季节变化及其对降雨事件的响应.结果表明:旱季初期(4月)研究区0~20 cm土层富集土壤水^(18)O值,20 cm以下该值则随着土层深度增加逐渐减小,侧柏主要利用前2~3 d降雨补充的0~30 cm层土壤水;旱季末期(6月)侧柏和荆条分别利用当天雨水补充的0~10和10~30 cm层土壤水;雨季(7月)侧柏利用前期降水补给的0~40 cm层土壤水(59.3%)和近期降水(12.5%),荆条则利用近期降雨供给的0~30 cm层土壤水;侧柏的土壤水分来源逐月加深,至生长季末(11月)其主要利用60~80 cm层土壤水(前2~3 d降雨补给),而荆条枝条水δ^(18)O值远离各水分来源δ^(18)O值.两物种对水分的竞争压力小,适应本区域气候特征,尤其在应对特大暴雨等极端天气时,植物系统垂直分布的水分来源能够有效分流洪峰,减小暴雨瞬时破坏力. 展开更多

关键词 侧柏 荆条 isosource模型 水分来源 氢氧稳定同位素 降雨事件

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蓝藻固氮对人工湿地颗粒物有机氮的贡献 被引量：5

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作者 张骁栋 潘旭 +2 位作者 马牧源 李伟 崔丽娟 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期295-302,共8页

固氮蓝藻能为水生态系统输入新氮,生物固氮对水体氮的贡献观点不一。人工湿地中固氮蓝藻输入的新氮对除氮效率的影响仍不明晰。本研究通过连续监测,比较了北京野生动物救护中心水禽栖息的人工湖和净化其水质的人工湿地中的浮游植物组成... 固氮蓝藻能为水生态系统输入新氮,生物固氮对水体氮的贡献观点不一。人工湿地中固氮蓝藻输入的新氮对除氮效率的影响仍不明晰。本研究通过连续监测,比较了北京野生动物救护中心水禽栖息的人工湖和净化其水质的人工湿地中的浮游植物组成、颗粒物有机氮(PON)和水体固氮速率(Rn),分析固氮蓝藻鱼腥藻属(Anabaena)和非固氮蓝藻微囊藻属(Microcystis)藻细胞密度的季节变化,及其与水体PON和Rn相关性。通过IsoSource软件分析15N自然丰度,计算了各个来源(大气N_2、鸟粪、沉积物和水体硝酸盐)对人工湖和人工湿地中PON的贡献率。结果显示,人工湖中鱼腥藻和微囊藻交替爆发,Rn与PON和鱼腥藻细胞密度均呈正相关(P<0.05),说明鱼腥藻输入的新氮可能被微囊藻利用转化为PON。大气N_2对生长季人工湖和人工湿地PON贡献率分别为0.5%~82.0%和50.0%~86.0%,9月水体固氮速率达到最高时大气N_2对PON贡献率可达80%以上。本研究表明,人工湖中的鱼腥藻固氮能为微囊藻提供可利用氮,可能是人工湖夏季微囊藻水华的原因之一。由于浮游植物在表流人工湿地较难沉淀和吸附,浮游植物增多使人工湿地去除PON的能力降低,因此鱼腥藻固氮可能间接降低人工湿地除氮能力。 展开更多

关键词 鱼腥藻属 微囊藻属 固氮速率 isosource软件

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滇中岩溶高原滇青冈原生林植物水分利用来源的稳定同位素分析 被引量：4

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作者 朱秀勤 范弢 +1 位作者 官威 覃娜 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期690-696,共7页

为阐明滇中岩溶高原滇青冈Cyclobalanopsis glaucoides原生林植物水分利用机理及其对岩溶干旱生境的适应策略，运用氧稳定同位素技术，分析了滇青冈，云南木樨揽Olea yue nnanensis，清香木Pistacia weinmannifolia等3种不同年龄阶段常... 为阐明滇中岩溶高原滇青冈Cyclobalanopsis glaucoides原生林植物水分利用机理及其对岩溶干旱生境的适应策略，运用氧稳定同位素技术，分析了滇青冈，云南木樨揽Olea yue nnanensis，清香木Pistacia weinmannifolia等3种不同年龄阶段常见优势木琴植物小枝木质部水分及土壤水、表层岩溶带水氧同位素值的相关性，确定植物水分来源，并通过IsoSource模型计算不同潜在水源对滇青冈原生林的贡献。结果表明：滇青冈及其伴生的乔木水分利用层位及利用比例呈现时空差异，并形成明显的水分竞争关系。旱季，滇青冈、成熟云南木樨揽、幼龄清香木主要利用55～115 cm深层土壤水，成熟的滇青冈和清香木对表层岩溶带水利用比例增加。雨季，成熟的滇青冈、云南木樨揽、清香木和幼龄清香木因大气降水对浅表层土壤的补给主要利用20-55cm土壤水，利用比例分别为100％，33．3％，66．0％，37．4％，幼龄植株对表层岩溶带水的利用比例大于成熟植株。 展开更多

关键词 生态水文学 氧同位素 植物水分来源 滇青冈原生林 isosource模型 滇中岩溶高原

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同位素溯源解析地下水库对地下水氮分布影响 被引量：12

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作者 康萍萍 许士国 禹守泉 《水资源保护》 CAS CSCD 2016年第5期79-84,90,共7页

以山东省王河地下水库为研究对象,利用氮氧双同位素分析地下水库的氮分布特征、来源以及转化过程,并利用IsoSource软件计算了不同污染源对地下水的贡献比例,进而分析地下水库对地下水中氮分布的影响。结果表明:库区内地下水中NO_3^-和T... 以山东省王河地下水库为研究对象,利用氮氧双同位素分析地下水库的氮分布特征、来源以及转化过程,并利用IsoSource软件计算了不同污染源对地下水的贡献比例,进而分析地下水库对地下水中氮分布的影响。结果表明:库区内地下水中NO_3^-和TN浓度高于库外地下水,并且空间差异性小,地下水氮来源以化肥为主;库区内地下水中存在着反硝化过程,库区外地下水氮来源以海水养殖和化肥为主;地下水库阻隔了氮的水平流动,造成库区内地下水中氮的累积,进而增强了氮的反硝化作用。 展开更多

关键词 地下水库 氮氧同位素 环境影响 氮来源 isosource 氮贡献比例

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黄土塬区旱作冬小麦土壤水分利用特征的稳定同位素分析 被引量：1

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作者 程立平 齐光 +1 位作者 李彦娇 刘文兆 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2021年第3期170-176,共7页

通过对长武黄土塬区遮雨样地和自然样地3 m深度土壤水标记氘水(D2O),并测定旱作冬小麦不同生育期茎秆水、降水、不同土层土壤水δD和δ18 O值,利用稳定同位素技术明确旱作冬小麦能否利用3 m深度土壤水分,并定量分析其对不同土层土壤水... 通过对长武黄土塬区遮雨样地和自然样地3 m深度土壤水标记氘水(D2O),并测定旱作冬小麦不同生育期茎秆水、降水、不同土层土壤水δD和δ18 O值,利用稳定同位素技术明确旱作冬小麦能否利用3 m深度土壤水分,并定量分析其对不同土层土壤水分利用比例及对降雨量减少的响应。结果表明:(1)旱作冬小麦自开花—灌浆期开始利用3 m深度土壤水分,其对各层土壤水分的利用强度具有随深度增加而减小的趋势;(2)抽穗期至乳熟期,0—50 cm土壤水对冬小麦耗水的贡献率为28.0%~36.7%,50—100 cm土壤水为24.7%~32.3%,100—200 cm土壤水为15.7%~22.3%,200—300 cm土壤水为11.4%~17.4%;300—400 cm土壤水对灌浆期—乳熟期冬小麦耗水贡献率为15.6%~16.6%;(3)降雨量减少没有改变旱作冬小麦对3 m深度土壤水分利用的起始时间,但是提升了其对深层土壤水分的利用强度,以满足生育耗水的需求。黄土塬区深层土壤储水对于保障冬小麦水分供给具有重要意义,生产实践中需要做好夏闲期蓄水保墒措施,促使深层土壤水分恢复,保证土壤水库调蓄功能的持续发挥。 展开更多

关键词 黄土塬区 土壤水分 氢氧同位素 isosource模型

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干旱绿洲区3种典型农田防护林的水分来源 被引量：5

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作者 王金强 李俊峰 +2 位作者 王昭阳 杨广 何新林 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2019年第1期72-77,共6页

[目的]研究对农田有重要防护作用的农田防护林在农田节水灌溉模式下的水分利用机制,为本地区农田和农田防护林的优化灌溉提供参考。[方法]利用稳定氧同位素(δ^(18) O)研究干旱绿洲区常见农田防护林胡杨(Populus euphratica)、沙枣(Elae... [目的]研究对农田有重要防护作用的农田防护林在农田节水灌溉模式下的水分利用机制,为本地区农田和农田防护林的优化灌溉提供参考。[方法]利用稳定氧同位素(δ^(18) O)研究干旱绿洲区常见农田防护林胡杨(Populus euphratica)、沙枣(Elaeagnus angustifolia)和榆树(Ulmus pumila)在农田节水灌溉模式下的水分利用机制,根据直接判断法、IsoSource模型和吸水深度模型3种方法对结果进行了对比分析。[结果]不同时间,不同树种防护林水分利用来源不同。其中4月胡杨主要使用10—20cm的浅层土壤水,贡献率为83.3%;沙枣主要使用80—120cm和120—160cm的深层土壤水,其贡献率分别为50.6%和16.9%;榆树主要使用50—300cm的深层土壤水和地下水,累计贡献率为82.5%;5月胡杨主要利用浅层0—30cm的土壤水,贡献率为57.1%;沙枣和榆树转而利用表层0—10cm的土壤水,其贡献率分别为50.8%和52.7%;6月胡杨利用0—20cm浅层土壤水和地下水,贡献率分别为38.7%和10.5%;沙枣有76.9%的水分来源于10—20cm的浅层土壤;榆树主要水分来源中有49.1%来自于0—80cm,另有12.3%来自于地下水。同时研究得出胡杨4—6月的平均吸水深度分别为18,28,25cm,沙枣的平均吸水深度分别为118,37,34cm;榆树的平均吸水深度分别为95,37,29cm。[结论]选择农田防护林树种时,在保证防护林防护效益的同时,应选择搭配以深层土壤水或地下水为主要水分来源的种类,从而更加高效地发挥农田防护林的防护作用。 展开更多

关键词 农田防护林 稳定氧同位素 isosource模型 吸水深度 水分来源

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