水生植物對(duì)鈣華沉積的影響.pdf

1、本文采用儀器自動(dòng)監(jiān)測(cè)、野外長(zhǎng)期人工監(jiān)測(cè)、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(tái)四個(gè)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(duì)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(dòng)態(tài)變化特征；并在各個(gè)池子的入口處、中間（水生植物生長(zhǎng)處）和出口處放置有機(jī)玻璃片，進(jìn)行野外鈣華沉積實(shí)驗(yàn)，探討水生植物對(duì)鈣華沉積速率的影響；同時(shí)對(duì)鈣華沉積實(shí)驗(yàn)中碳同位素的變化規(guī)律也進(jìn)行了初步探討。

2、 各個(gè)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L(zhǎng)2＞L3＞L4＞L1。這些水生植物的存在和差異對(duì)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(zhǎng)期人工監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)表明：不同生物背景下的四個(gè)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(duì)鈣華池水化學(xué)的影響。 旱季，L1～L4 鈣華池的連續(xù)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明：不同生物背景下三個(gè)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(shí)左右，最高為中午13時(shí)左右。但溶解氧并沒(méi)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(duì)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(dòng)態(tài)變化，進(jìn)而控制碳酸鈣的沉積。 雨季，水生植物生長(zhǎng)茂盛，生物量比較大。相對(duì)空白池L1 來(lái)說(shuō)，不同生物背景下的L2～L4 鈣華池，水生植物對(duì)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(wú)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(dòng)態(tài)變化，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算，水生植物對(duì)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(shí)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(yáng)升起之前的7：00 左右，此時(shí)間段溶解氧的數(shù)值大體保持不變，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算，水生植物對(duì)CO2 分壓的影響占27.44％。而L3 鈣華池監(jiān)測(cè)時(shí)，由于降雨的影響，水生植物對(duì)水化學(xué)的影響沒(méi)有得到明顯體現(xiàn)。 無(wú)論旱季還是雨季，各個(gè)鈣華池的入口處，中間（植物生長(zhǎng)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(gè)鈣華池中D 值幾乎一樣，而雨季四個(gè)鈣華池的D 值大小為L(zhǎng)4>L3>L2>L1（其中D＝白天沉積速率/晚上沉積速率），從中可以進(jìn)一步看出，雨季水生植物對(duì)鈣華沉積的影響比較大。 各個(gè)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(duì)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(jiǎn)單計(jì)算，白天L2 鈣華池的水生植物對(duì)沉積鈣華δ13C 值的影響僅達(dá)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(duì)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(jī)理方面探討了水生植物對(duì)鈣華沉積的影響，進(jìn)一步豐富和補(bǔ)充了鈣華沉積的生物效應(yīng)的知識(shí)，將在巖溶作用控制機(jī)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