兩淮采煤沉陷區(qū)小型塌陷湖泊的初級生產(chǎn)力及碳形態(tài)特征研究.pdf

1、兩淮礦區(qū)煤炭開采導(dǎo)致廣泛的土地沉陷和積水，形成許多小型塌陷湖泊，礦區(qū)原有的農(nóng)業(yè)種植生態(tài)系統(tǒng)向水生生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)方式亦發(fā)生徹底變化，塌陷湖泊初級生產(chǎn)力相關(guān)研究對深入理解這一特殊水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能及煤礦開采生態(tài)效應(yīng)評估具有重要意義，本項(xiàng)目以此為基礎(chǔ)展開相應(yīng)研究。
　　首先對淮南“潘謝”礦區(qū)的5個(gè)塌陷湖泊水體和淮北“朱-楊莊”礦區(qū)的3個(gè)塌陷湖泊水體的富營養(yǎng)化特征進(jìn)行了分析。進(jìn)一步選取淮南礦區(qū)3個(gè)研究站點(diǎn)(PXS-1、PX

2、S-3和PXS-5)和淮北礦區(qū)2個(gè)研究站點(diǎn)(HBZH和HBNH)，于2012年和2013年分4個(gè)季度對這些塌陷湖泊水體初級生產(chǎn)力及碳(C)的形態(tài)特征進(jìn)行了研究，其中C形態(tài)分溶解有機(jī)碳(DOC)、溶解無機(jī)碳(DIC)和顆粒有機(jī)碳(POC)，并以此為基礎(chǔ)分析了初級生產(chǎn)力與C形態(tài)與其它環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系，最后對各水體初級生產(chǎn)的生態(tài)效應(yīng)評估等.研究結(jié)果表明:
　　(1)8個(gè)研究站點(diǎn)中受人為活動(dòng)影響較大的是PXS-1、PXS-5、HBDH三

3、個(gè)研究站點(diǎn)，營養(yǎng)狀態(tài)為“中度富營養(yǎng)化”，而保持自然狀態(tài)（如年齡較短的PXS-3站點(diǎn)）或保護(hù)較好（HBZH和HBNH站點(diǎn)）的水域則屬于“中營養(yǎng)-輕度富營養(yǎng)化”水體，這也可能是兩淮采煤沉陷積水區(qū)水體的最低營養(yǎng)狀態(tài)，即富營養(yǎng)化進(jìn)程的起點(diǎn)，人為活動(dòng)能在較短的時(shí)間尺度使塌陷湖泊水體富營養(yǎng)化進(jìn)程加快。
　　(2)5個(gè)塌陷湖泊初級生產(chǎn)力相關(guān)研究實(shí)測總初級生產(chǎn)力(GPP)總體均值范圍為82.4-2305.4 mgC·m-2·d-1，和水體的營養(yǎng)狀

4、態(tài)水平相一致，初級生產(chǎn)力體現(xiàn)了較明顯的季節(jié)分布特征，即夏秋季較高、冬春季較低的特點(diǎn)。
　　(3)5個(gè)研究站點(diǎn)4個(gè)季度研究期間POC濃度均值范圍為0.9-4.0 mgC·L-1;DIC濃度均值范圍為36.0-70.4 mgC·L-1，淮北礦區(qū)由于水體堿度較大，DIC濃度明顯高于淮南沉陷區(qū)水體;DOC濃度均值范圍為2.0-11.1 mgC·L-1。富營養(yǎng)化程度較高的水體碳的周轉(zhuǎn)效率明顯較高，淮南礦區(qū)塌陷湖泊初級生產(chǎn)力和碳周轉(zhuǎn)率明顯高于

5、淮北礦區(qū)。
　　(4)5個(gè)研究站點(diǎn)4個(gè)季度調(diào)查期間初級生產(chǎn)力和NPP、R、Chl-a、TP、TN、POC、DOC等呈顯著或極顯著正相關(guān)性，尤其是Chl-a和初級生產(chǎn)力的相關(guān)性系數(shù)高達(dá)0.914。
　　(5)5個(gè)研究水體均具有較高的凈初級生產(chǎn)比率，為典型的自養(yǎng)型水體，年漁業(yè)生產(chǎn)潛力估計(jì)在16-156 t·a-1之間，同時(shí)也是淮南塌陷湖泊水體的漁業(yè)生產(chǎn)潛力高于淮北塌陷湖泊。
　　最后根據(jù)研究結(jié)果針對性地提出了兩淮采煤沉陷區(qū)