本书以云南省典型高原湖滨湿地为研究区,以阳宗海湖滨湿地富砷湿地为对象,分别从高原湖滨湿地生态环境问题、高原湖滨湿地水-底泥中砷磷的分布特征、富砷湿地的微生物分布特征、富砷湿地对磷的吸附特征等方面研究湿地对富营养化的响应规律,探明微生物群落对砷胁迫的响应规律及其介导的砷和磷形态转化机制,并识别调控该转化过程的关键微环境因子。本书研究结果可为准确评价面临砷污染和富营养化双重胁迫的高原湖滨湿地环境风险及正确认识底泥中关键功能微生物的作用提供科学依据,亦可为有效利用微生物手段推进砷污染湖滨湿地恢复工作提供理论依据。
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(1) 2010-09 至 2014-06, 昆明理工大学, 环境科学, 博士
(2) 2004-09 至 2007-07, 西南林学院, 野生动植物保护与利用, 硕士
(3) 1998-09 至 2002-07, 西南林学院, 野生动物保护与利用, 学士(1) 2022-12 至 今, 西南林业大学, 生态与环境学院, 教授
(2) 2015-10 至 2022-11, 西南林业大学, 生态与环境学院, 副教授
(3) 2008-10 至 2015-09, 西南林业大学, 生态与环境学院, 讲师
(4) 2004-03 至 2008-09, 西南林业大学, 生态与环境学院, 助理实验师环境科学与工程无
目录
第1章 高原湖滨湿地的生态环境问题 1
1.1 高原湖滨湿地 1
1.1.1 湖滨湿地的生态环境功能 1
1.1.2 高原湖滨湿地的生态特征 2
1.2 人类对湿地生态系统的干扰 3
1.2.1 重金属污染对湖滨湿地生态环境功能的影响 3
1.2.2 水体富营养化对湖滨湿地生态环境功能的影响 4
1.3 水体富营养化 4
1.3.1 磷污染现状 4
1.3.2 湿地对营养盐的截留作用 5
1.3.3 湿地沉积物磷 6
1.3.4 砷污染 7
1.4 环境因素对砷磷形态的影响 9
1.5 生物因素对砷磷形态的影响 11
1.5.1 底泥微生物生态作用 11
1.5.2 土壤酶活性生态作用 12
1.5.3 湿地植物生态作用 12
第2章 高原湖滨湿地水-沉积物中砷磷时空分布 15
2.1 研究区概况与研究方法 15
2.1.1 研究区概况 15
2.1.2 研究方法 16
2.1.3 底泥微生物群落结构及多样性特征 17
2.1.4 数据分析 21
2.2 湖滨湿地水-沉积物中砷形态时空分布 21
2.2.1 水体中砷的时空分布 21
2.2.2 沉积物中砷形态的时空分布 24
2.3 湖滨湿地水-沉积物中磷形态时空分布 35
2.3.1 水体中磷的时空分布特征 35
2.3.2 沉积物中磷形态的时空分布特征 39
2.3.3 水-沉积物中砷磷形态间的影响 48
2.4 湖滨湿地环境因素对沉积物砷磷形态影响 50
2.4.1 环境因素对沉积物磷形态的影响及预测 50
2.4.2 环境因素对沉积物砷形态的影响及预测 53
2.5 砷污染湖滨湿地底泥微生物群落结构及多样性特征 59
2.5.1 砷污染湖滨湿地底泥微生物特征 59
2.5.2 南岸底泥微生物与水体富营养化关系研究 66
2.6 不同砷污染条件下微生物变化特征 73
2.6.1 砷污染下微生物多样性特征 73
2.6.2 砷污染下微生物群落组成特征 74
2.6.3 砷污染下微生物群落组成差异性分析 76
2.6.4 砷污染下微生物与环境因子的关系 77
2.7 微生物与砷磷形态关系 80
2.7.1 微生物与砷形态的关系 80
2.7.2 微生物与磷形态的关系 82
本章讨论 83
第3章 典型砷污染高原湖滨湿地对外源磷的拦截/净化 85
3.1 研究材料与研究方法 85
3.1.1 野外实地监测 85
3.1.2 湿地模拟试验 86
3.1.3 数据统计与分析 87
3.2 阳宗海湖滨湿地对外源磷拦截/净化的现状分析 88
3.2.1 阳宗海湖滨湿地环境因子分析 88
3.2.2 阳宗海湖滨湿地砷含量的分布特征 90
3.2.3 阳宗海砷污染湖滨湿地对外源磷的拦截/净化效应 93
3.3 砷污染湖滨湿地对外源磷的拦截/净化 103
3.3.1 环境因子的变化分析 103
3.3.2 不同程度砷污染湖滨湿地环境中的外源磷及磷形态变化特征 105
3.4 不同体系中砷污染对外源磷拦截/净化影响的对比分析 115
3.4.1 不同体系同一相态中外源磷含量的对比分析 115
3.4.2 不同体系中外源磷含量变化的影响因素探讨 121
第4章 磷输入对高原湖滨湿地沉积物砷迁移及生态风险影响 127
4.1 研究材料与研究方法 127
4.1.1 外源磷输入对底泥砷污染及酶活性的影响研究 127
4.1.2 磷输入对高原湖滨湿地沉积物砷形态迁移及生态风险的影响 129
4.1.3 数据统计与分析 131
4.2 磷输入对湿地植物及沉积物微环境因子的影响 134
4.2.1 外源磷输入对湿地植物的影响 134
4.2.2 外源磷输入对湿地底泥环境因子的影响 138
4.3 磷输入对湖滨湿地沉积物酶活性的影响 141
4.3.1 底泥总砷及活性态砷含量 141
4.3.2 供试底泥酶活性 142
4.4 不同砷浓度沉积物对磷吸附的影响 146
4.4.1 沉积物砷磷形态分布 146
4.4.2 沉积物对磷吸附的差异性比较 147
4.4.3 沉积物吸附磷的影响因素 151
4.4.4 磷输入对沉积物砷释放的影响 152
4.5 磷输入对沉积物磷吸附及砷释放的影响 153
4.5.1 磷输入对试验体系水环境因子的变化的影响 153
4.5.2 磷输入对沉积物中总磷和总砷的影响及生态风险评价 155
4.5.3 磷输入对沉积物磷砷转化及生态风险的影响 158
4.6 磷输入对沉积物砷和磷总量及形态转化的影响 169
4.6.1 不同砷浓度沉积物磷和砷的总量及形态的变化 169
4.6.2 不同砷浓度沉积物对磷吸附的差异比较 172
4.6.3 磷沉积物上的吸附对砷污染程度的响应 173
4.6.4 磷输入对不同砷浓度沉积物砷释放的影响 174
4.7 磷输入对高原湖滨湿地砷污染的生态风险评估 175
4.7.1 底泥理化性质 175
4.7.2 外源磷输入下底泥砷和磷的变化特征 177
4.7.3 外源磷对底泥中各磷形态的影响 181
4.7.4 底泥砷形态与理化性质的相关性 184
4.7.5 外源磷对底泥砷污染生态风险的影响 185
参考文献 187