基于稳定同位素贝叶斯混合模型的南四湖水量来源定量解析 被引量：1

1

作者 白莹 王宗志 +1 位作者 谭浪 范丽丽 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1599-1610,共12页

为定量解析南四湖水源组成,厘清本地水与外调水的关系,精准保护湖泊水资源,本文建立了基于氢氧稳定同位素的贝叶斯混合模型,分析比较南水北调东线运行后调水期和非调水期不同水源对南四湖湖区的贡献比例及季节特征。结果表明:(1)流域降... 为定量解析南四湖水源组成,厘清本地水与外调水的关系,精准保护湖泊水资源,本文建立了基于氢氧稳定同位素的贝叶斯混合模型,分析比较南水北调东线运行后调水期和非调水期不同水源对南四湖湖区的贡献比例及季节特征。结果表明:(1)流域降雨受到一定程度局地蒸发的影响,夏季受海洋蒸发水汽的影响;(2)南四湖地下水、大气降水、入湖河流和外调水等不同水源对湖区水体的贡献比例受南水北调东线工程运行影响较大,调水期分别为5.4%、8.7%、31.2%和54.7%,外调水贡献比例最高;非调水期分别为22.9%、53.0%、6.7%和17.4%,大气降水贡献比例最高,入湖河流贡献相对较少。(3)南水北调东线调水实施后,调水期的外调水量对湖区的贡献占绝对优势,表明调水对南四湖水量变化发挥了重要作用,调水活动逐渐取代自然因素成为流域水量变化的主要驱动因子。 展开更多

关键词 南四湖 水源组成 南水北调东线 氢氧稳定同位素 贝叶斯混合模型

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稳定同位素模型在水生生态系统食物网中的研究进展 被引量：1

2

作者 赵永松 单秀娟 +2 位作者 杨涛 金显仕 韦超 《渔业科学进展》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-13,共13页

水生生态系统食物网具有错综复杂的营养关系。稳定同位素技术的发展对了解生物间的摄食关系和食物网结构发挥着极为重要的作用。其中,稳定同位素混合模型(stable isotope mixing models,SIMMs)近年来的迅猛发展为进一步解决水生食物网... 水生生态系统食物网具有错综复杂的营养关系。稳定同位素技术的发展对了解生物间的摄食关系和食物网结构发挥着极为重要的作用。其中,稳定同位素混合模型(stable isotope mixing models,SIMMs)近年来的迅猛发展为进一步解决水生食物网的复杂性问题提供了有力的手段,尤其是在确定食物来源贡献和构建营养生态位方面。在本研究中,作者综述了稳定同位素模型的发展历程、主要模型的特点以及运行这类模型的条件;同时,对稳定同位素混合模型在水生生态系统食物网领域中的应用前景与局限性进行了总结与展望,以期为相关研究者提供参考。 展开更多

关键词 稳定同位素 水生食物网 食物来源 贝叶斯混合模型

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20世纪南极菲尔德斯半岛毛皮海豹食谱比例变化的同位素混合模型比较分析

3

作者 黄涛 张灿 蔡思盈 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期117-125,共9页

稳定同位素比值分析已成功用于示踪动物的食物来源研究,近年来已发展了多个同位素混合模型用于计算混合物中多来源物质的组成比例。本文以过去百年来南极菲尔德斯半岛南极毛皮海豹(Arctocephalus gazella)毛发的C、N同位素数据为基础,... 稳定同位素比值分析已成功用于示踪动物的食物来源研究,近年来已发展了多个同位素混合模型用于计算混合物中多来源物质的组成比例。本文以过去百年来南极菲尔德斯半岛南极毛皮海豹(Arctocephalus gazella)毛发的C、N同位素数据为基础,运用同位素混合模型中的欧几里得距离法、线性模型和贝叶斯模型进行计算、分析和比较,得到毛皮海豹食谱中南极磷虾(Euphausia superb)、南极电灯鱼(Electrona antarctica)和尼氏裸灯鱼(Gymnoscopelus nicholsi)所占比例随时间的变化趋势。各模型计算得出的结果可分为两组,分别是欧几里得距离法公式(1)和(2)的结果,表现为近百年来毛皮海豹食谱中Euphausia superb比例与其毛发稳定N同位素比值呈同步上升的趋势;第二组为欧几里得距离法公式(3)、线性模型和贝叶斯模型的结果,Euphausia superb比例与毛皮海豹毛稳定N同位素比值呈反相关关系。综合对比研究区域气候、海冰环境变化背景和已有的南极磷虾种群密度调查资料分析,第二组模型结果与实际情况较为相符,可用于讨论食物比例的时间变化趋势。近百年来,菲尔德斯半岛毛皮海豹食谱中Euphausia superb的比例显著下降,很可能是由于区域气候快速变暖和海冰的消退造成的。本文的计算结果指示西南极半岛气候变暖已显著影响到区域海洋食物链变化。 展开更多

关键词 稳定同位素混合模型 贝叶斯混合模型 siar 南极毛皮海豹 食物变化 南极

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稳定同位素质量平衡混合模型的性能评估 被引量：4

4

作者 祝孔豪 李斌 +3 位作者 王康 郭钰伦 王维康 徐军 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期427-438,共12页

稳定同位素技术可以用于消费者营养溯源,以确定多种营养来源对消费者营养的贡献比重。因此,稳定同位素质量平衡混合模型已经是消费者营养溯源分析的必要方法之一。通常使用贝叶斯混合模型来估计不同营养来源的贡献;此类模型提供了每个... 稳定同位素技术可以用于消费者营养溯源,以确定多种营养来源对消费者营养的贡献比重。因此,稳定同位素质量平衡混合模型已经是消费者营养溯源分析的必要方法之一。通常使用贝叶斯混合模型来估计不同营养来源的贡献;此类模型提供了每个营养来源对消费者的贡献比例的概率分布特征。然而,混合模型拟合结果的好坏,及其与实际生态学理论的匹配水平,是模型性能的重要评价内容。例如,模型在不能很好地解析营养来源贡献时,仍将返回默认先验结果,给模型解释带来困难。为直接避免同位素构建消费者营养溯源分析中的诸多技术问题,文章将综述在拟合和评估贝叶斯混合模型时遵循的最佳实践。因此,文章基于实测的同位素数据集(蒙古鲌Culter mongolicus mongolicus同位素数据集),通过识别消费者营养功能类群特征、改变营养来源先验信息特征,构建系列贝叶斯模型;通过比较模型总体性能、实测值与预测值差异,及先验信息和后验信息差异等多种模型性能评价方法,来描述模型性能评价的方法和过程。通过这些方法的综合运用,将进一步提高消费者营养溯源准确性,为更深刻地认识食物网规律提供科学支撑。 展开更多

关键词 食物网 稳定同位素 贝叶斯混合模型 模型性能 消费者

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黄河焦作段河岸植物水分来源同位素水文学解析

5

作者 王继华 郑凯 +2 位作者 豆敬峰 李涛 黄平华 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期87-95,共9页

目的 为探究河岸植物的水分来源,方法 以黄河中游典型河段河岸生态植物为研究对象,分析氢氧稳定同位素、氯离子浓度和土壤含水率特征,并结合贝叶斯混合模型Mix SIAR解析河岸生态植被水分来源。结果 表明:δ^(2)H-δ^(18)O图谱显示土壤... 目的 为探究河岸植物的水分来源,方法 以黄河中游典型河段河岸生态植物为研究对象,分析氢氧稳定同位素、氯离子浓度和土壤含水率特征,并结合贝叶斯混合模型Mix SIAR解析河岸生态植被水分来源。结果 表明:δ^(2)H-δ^(18)O图谱显示土壤水线为δ^(2)H=5.74δ^(18)O-15.67,斜率明显小于当地大气降水线斜率;土壤水lc-excess(土壤水同位素点偏离LMWL的程度)显示土壤水同位素δ^(2)H-δ^(18)O关系点显著偏离LMWL;河岸植物(芦苇和柽柳)木质部水δ^(2)H,δ^(18)O值与土壤水线基本重叠;垂向土壤含水率、稳定同位素(δ^(2)H,δ^(18)O)、Cl^(-)质量浓度具有明显分层特征;贝叶斯混合模型MixSIAR模拟结果指示,土壤水对柽柳和芦苇水分贡献率为60.3%~73.6%,河水对柽柳和芦苇水分贡献率为10.3%~19.2%,再次为潜水;校正后的计算结果表明,河水对植物水分贡献率显著上升,最大上升至30.3%,土壤水贡献率降至53.9%~60.6%。结论 研究区降水、河水、潜水和土壤水之间水力联系紧密,具有强烈补给关系,且土壤水受到过强蒸发;植物水的主要水分来源为土壤水,其次是河水;不同层土壤含水率(浅层、中层、深层)因主要水源不同,以致含水率随埋深增加呈不同变化趋势,且土壤含水率是影响植物水分利用的关键因子。研究结果对河岸典型植物水分利用机理研究具有一定理论意义。 展开更多

关键词 黄河焦作段 河岸植被 氢氧稳定同位素 贝叶斯混合模型 水分来源

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基于氮氧同位素的深水湖泊硝酸盐来源辨析 被引量：4

6

作者 吴亚丽 亢晓琪 +2 位作者 牛远 兰伟 余辉 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第4期106-113,共8页

硝酸盐负荷对水体的影响已成为国内外广泛关注的问题。明确水体硝酸盐负荷的主要来源,是精准制定流域氮污染控源减排策略的基础。该研究以深水湖泊千峡湖为研究对象,通过对湖水水化学特征、硝酸盐氮氧同位素组成及各来源(降水、生活污... 硝酸盐负荷对水体的影响已成为国内外广泛关注的问题。明确水体硝酸盐负荷的主要来源,是精准制定流域氮污染控源减排策略的基础。该研究以深水湖泊千峡湖为研究对象,通过对湖水水化学特征、硝酸盐氮氧同位素组成及各来源(降水、生活污水、肥料、沉积物及周边土壤)氮氧同位素组成的监测研究,定性分析了千峡湖水体硝酸盐变化趋势及其主要来源。并在此基础上,采用稳定同位素模型MixSIAR定量分析各硝酸盐来源的贡献率。结果表明:(1)千峡湖水体上游硝酸盐主要来自人为活动下有机氮等汇入水体发生的硝化作用过程;(2)湖体硝酸盐来源中流域土壤、生活污水、肥料、沉积物、降水的硝酸盐贡献占比分别为87%±9.7%、9.0%±5.9%、2.5%±1.5%、1.2%±0.8%、0.3%±0.4%。千峡湖湖体氮的迁移转化过程以硝化作用为主,迁移转化过程中受人类活动影响较大,因此,产生的硝酸盐含有较高的氮稳定同位素值。该研究可为深水湖泊氮循环及迁移转化过程提供科学依据。 展开更多

关键词 硝酸盐来源 氮氧同位素 贝叶斯同位素混合模型 千峡湖

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基于稳定同位素的消费者营养来源溯源的方法和过程 被引量：5

7

作者 王康 祝孔豪 +1 位作者 郭钰伦 徐军 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期767-777,共11页

为降低利用稳定同位素分析对消费者营养来源进行溯源所造成的一定程度误读,文章基于实测同位素数据集(浮游动物同位素数据集),通过原始数据的简单统计检验、营养来源先验信息的矫正,构建系列贝叶斯模型;通过同位素空间的构建与检验,及... 为降低利用稳定同位素分析对消费者营养来源进行溯源所造成的一定程度误读,文章基于实测同位素数据集(浮游动物同位素数据集),通过原始数据的简单统计检验、营养来源先验信息的矫正,构建系列贝叶斯模型;通过同位素空间的构建与检验,及先验信息和后验分布差异等多种分析方法与步骤,来描述消费者营养来源溯源的方法和过程。以此为应用稳定性同位素技术开展消费者营养溯源研究提供指导。 展开更多

关键词 食物网 稳定同位素 贝叶斯混合模型 营养来源 先验信息

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氮氧同位素示踪南昌秋冬季降水中NO_(3)^(-)来源及其贡献 被引量：1

8

作者 艾文强 肖红伟 +3 位作者 孙启斌 张永运 张泽雨 李静雯 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期4043-4050,共8页

为确定南昌市秋冬季降水中硝酸盐来源及贡献,于2016年9月1日至2017年2月28日对南昌地区雨水进行采集,分析了其化学组成及NO_(3)^(-)同位素组成并利用贝叶斯混合模型对NO_(3)^(-)四种潜在来源贡献进行计算.结果显示NO_(3)^(-)浓度范围为7... 为确定南昌市秋冬季降水中硝酸盐来源及贡献,于2016年9月1日至2017年2月28日对南昌地区雨水进行采集,分析了其化学组成及NO_(3)^(-)同位素组成并利用贝叶斯混合模型对NO_(3)^(-)四种潜在来源贡献进行计算.结果显示NO_(3)^(-)浓度范围为7.3~99.5μmol/L,平均值为36.1μmol/L;δ^(15)N-NO_(3)^(-)变化范围为-6.0‰~+8.3‰,平均值为-0.8‰,两者均呈现冬季高秋季低的变化趋势.NO_(3)^(-)浓度季节性变化可能是受到降雨量等因素的影响,而δ^(15)N-NO_(3)^(-)变化可能是冬季降水中机动车尾气排放偏高和秋季降水中煤燃烧来源偏高双重因素作用的结果.同位素及贝叶斯混合模型源解析结果表明,南昌市降水中NO_(3)^(-)主要来源于生物质燃烧(32.5%)、机动车尾气排放(30.8%)和煤燃烧(23.1%),三者贡献超过86%;而机动车尾气排放和生物质燃烧释放均超过30%,这可能与近年来机动车快速增加和秋冬季野外生物质大量燃烧有关.煤燃烧虽然也是重要来源,但相对生物质燃烧和机动车尾气排放较小,这可能与近年我国减排措施有关. 展开更多

关键词 南昌 NO_(3)^(-) 降雨 氮同位素 贝叶斯混合模型(MixSIA)

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浅层地下水硝酸盐来源解析及健康风险评价:以渭南市华州区为例

9

作者 李培月 李凌茜 +2 位作者 田艳 何松 寇晓梅 《西北地质》 北大核心 2025年第2期80-90,共11页

作为全球水资源中最普遍的污染物,NO_(3)^(-)主控因素和来源的识别对NO_(3)^(-)污染控制至关重要。本研究基于人体健康风险、随机森林模型、同位素和MixSIAR模型等方法,分析了华州区浅层地下水NO_(3)^(-)分布特征和潜在风险,揭示了浅层... 作为全球水资源中最普遍的污染物,NO_(3)^(-)主控因素和来源的识别对NO_(3)^(-)污染控制至关重要。本研究基于人体健康风险、随机森林模型、同位素和MixSIAR模型等方法,分析了华州区浅层地下水NO_(3)^(-)分布特征和潜在风险,揭示了浅层地下水NO_(3)^(-)的重要因素和主要来源。结果表明:华州区浅层地下水NO_(3)^(-)浓度呈西高东低趋势分布,西南部尤为显著,NO_(3)^(-)浓度高达271mg/L。主要控制NO_(3)^(-)浓度的指标依次为:EC>ORP>Ca^(2+)>Mg^(2+)>T>TDS>HCO_(3)^(-)。NO_(3)^(-)来源以土壤氮和粪肥及污水为主,且粪便及污水对NO_(3)^(-)含量贡献率最大(63.8%),其次是土壤氮(19%)和化肥(12.7%)。长期饮用研究区NO_(3)^(-)浓度较高的浅层地下水对人类健康具有潜在风险,特别是儿童,其HHRA评估风险值高达7.904。 展开更多

关键词 浅层地下水硝酸盐 N-O同位素 贝叶斯混合模型 随机森林模型 健康风险评估

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大同盆地地下水硝酸盐分布特征及来源解析 被引量：1

10

作者 葛勤 张俊朋 +5 位作者 汪洋 王袆曼 邵政 李翔 刘海燕 李昕妍 《中国环境科学》 北大核心 2025年第2期1004-1015,共12页

利用水化学分析和多同位素联合技术(δ^(18)O-H_(2)O、δ^(15)N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-)),研究大同盆地地下水硝酸盐来源及转化过程,借助MixSIAR模型定量解析各污染源的贡献率.结果表明,地下水中NO_(3)^(-)-N、NO_(2)^(-)-N和N... 利用水化学分析和多同位素联合技术(δ^(18)O-H_(2)O、δ^(15)N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-)),研究大同盆地地下水硝酸盐来源及转化过程,借助MixSIAR模型定量解析各污染源的贡献率.结果表明,地下水中NO_(3)^(-)-N、NO_(2)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N平均浓度分别为32.07,0.96,0.61mg/L,以NO_(3)^(-)-N为主,最高浓度达538.61mg/L,超过地下水质量(GB/T 14848-2017)Ⅲ类标准(20mg/L)27倍,超标率达39.13%;垂向上,地下水NO_(3)^(-)-N浓度随井深增加而降低,即浅层地下水(均值34.26mg/L)>中层地下水(22.05mg/L)>深层地下水(13.07mg/L).硝化作用是地下水氮转化的主要机制,反硝化作用不明显.污水粪肥、土壤氮和化学肥料是造成地下水硝酸盐污染的主要原因,其平均贡献率分别为浅层地下水:污水粪肥(33.6%)>土壤氮(33.5%)>化学肥料(21.5%),中层地下水:污水粪肥(43.3%)>土壤氮(34.4%)>化学肥料(18.1%),深层地下水:土壤氮(54.4%)>化学肥料(25.1%)>污水粪肥(18.5%),不确定性分析表明化学肥料和土壤氮的不确定性指数UI90值较高,对硝酸盐污染的贡献率表现出较大的不确定性.研究成果为地下水氮转化和污染来源解析提供参考依据. 展开更多

关键词 地下水 硝酸盐 硝化作用 氮转换 贝叶斯同位素混合模型

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降水驱动下大港河硝酸盐迁移转化过程及来源解析 被引量：6

11

作者 王俊 亢晓琪 +2 位作者 吴亚丽 牛远 余辉 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期288-299,共12页

为定量识别大港河流域硝酸盐来源的贡献,在降水条件下,对秋季(2020年11月)和春季(2021年3月)典型月份在大港河流从上游山林农业区到下游湖滨区共布设8个河水及沉积物监测点,其中包含地下水、生活污水及畜禽粪便、山林农业区和流域土壤... 为定量识别大港河流域硝酸盐来源的贡献,在降水条件下,对秋季(2020年11月)和春季(2021年3月)典型月份在大港河流从上游山林农业区到下游湖滨区共布设8个河水及沉积物监测点,其中包含地下水、生活污水及畜禽粪便、山林农业区和流域土壤等20个硝酸盐氮源监测点,通过大港河水体水化学分析、结合硝酸盐氮氧双同位素示踪技术和贝叶斯混合模型,探究了大港河流域水体硝酸盐来源及迁移转化过程,确定了各硝酸盐源的贡献.结果表明:(1)秋季和春季大港河流域水体中TN浓度均值分别为3.20和3.23mg/L,劣于地表水环境质量Ⅴ类标准,NO_(3)^(-)-N是影响水体水质氮素超标的主要赋存形式;(2)降水的驱动作用影响大港河流域硝酸盐浓度的季节变化,流域氮循环过程以硝化作用为主,多种氮转化过程共同发生;(3)生活污水或畜禽粪便对流域水体的硝酸盐为主要贡献,其贡献率在秋季和春季分别为40.8%±32.8%和55.8%±27.3%,其次是地下水和流域土壤,降水对流域硝酸盐的贡献作用始终最小. 展开更多

关键词 降水 大港河流域 氮氧双同位素 硝酸盐来源 贝叶斯混合模型 来源解析

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四川盆地农业区河流型水库流域地下水硝酸盐来源解析及健康风险研究 被引量：3

12

作者 何可馨 徐芬 +5 位作者 周亚倩 覃杰 邬丽姗 何小霞 汪宏 杨睿 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1144-1151,I0019,I0020,共10页

地下水硝酸盐(NO_(3)^(-))污染是一个全球性的环境问题,尤其在农业区普遍存在。地下水中NO_(3)^(-)可以通过交互作用进入地表水中,是地表水NO_(3)^(-)的潜在来源。研究地下水中NO_(3)^(-)的来源及其贡献率对防治周边地表水NO_(3)^(-)污... 地下水硝酸盐(NO_(3)^(-))污染是一个全球性的环境问题,尤其在农业区普遍存在。地下水中NO_(3)^(-)可以通过交互作用进入地表水中,是地表水NO_(3)^(-)的潜在来源。研究地下水中NO_(3)^(-)的来源及其贡献率对防治周边地表水NO_(3)^(-)污染具有重要意义。本研究以四川盆地农业区河流型水库周边地下水为研究对象,综合运用水文地球化学、多种稳定同位素(δD-H_(2)O和δ^(18) O-H_(2)O,δ^(15) N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-))、贝叶斯同位素混合模型(SIAR)和人类健康风险评价(HHRA)解析地下水中NO_(3)^(-)的来源与转化过程、不同NO_(3)^(-)来源的贡献率及潜在的人类健康风险。结果表明:丰、枯水期地下水中NO_(3)^(-)-N浓度分别为1.24~42.91和0~42.96 mg/L,61%和40%的地下水样品超过了饮用水限值(10 mg/L)。δ^(15) N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-)表明,研究区地下水中NO_(3)^(-)的主要来源为粪肥/生活污水。硝化作用可能是研究区地下水中重要的氮循环过程,存在加剧地下水NO_(3)^(-)污染的风险。SIAR模型得出丰、枯水期地下水中NO_(3)^(-)的主要来源为粪肥/生活污水,贡献率分别为50%和38%。HHRA表明长期饮用研究区NO_(3)^(-)浓度较高的地下水对人类健康具有潜在风险。 展开更多

关键词 四川盆地 河流型水库 地下水 硝酸盐 氮氧同位素 贝叶斯同位素混合模型(siar) 健康风险评估

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仙女湖水体硝酸盐来源解析及其不确定性

13

作者 黄立章 吴永明 +5 位作者 李荣富 邓觅 刘丽贞 游海林 周小华 朱林 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期131-137,共7页

硝酸盐是地表水氮超标的主要污染物,准确识别和解析污染源的贡献率对源头管控至关重要。该文以新余市仙女湖为研究对象,利用硝酸盐氮氧稳定同位素和贝叶斯混合模型分析水体中硝酸盐的转化过程、污染源贡献比例及其不确定性。结果表明,... 硝酸盐是地表水氮超标的主要污染物,准确识别和解析污染源的贡献率对源头管控至关重要。该文以新余市仙女湖为研究对象,利用硝酸盐氮氧稳定同位素和贝叶斯混合模型分析水体中硝酸盐的转化过程、污染源贡献比例及其不确定性。结果表明,仙女湖水体硝态氮占比超过60%,硝化作用占主导地位的同时表层水体还存在浮游植物的同化作用。水体中来自粪便与污水的硝酸盐贡献率达到59.4%,其后依次为化肥(20.7%)、土壤有机氮(17.3%)和大气沉降(2.6%)。土壤有机氮和化肥的硝酸盐贡献不确定性最高,忽略硝化作用的同位素分馏效应会显著增加两者的不确定性。 展开更多

关键词 硝酸盐 稳定同位素 贝叶斯混合模型 不确定性

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长江中下游平原升金湖流域硝酸盐来源解析及其不确定性 被引量：10

14

作者 崔玉环 王杰 +2 位作者 郝泷 董斌 高祥 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期474-482,共9页

考虑流域地理特征的空间分异,以升金湖流域人口/农业集约区大渡口(DDK)与森林子流域唐田河(TTH)为研究区,利用贝叶斯同位素混合模型分别解析这2个子流域硝酸盐来源的贡献率,并分析其不确定性.研究表明:(1)地下水中,DDK、TTH硝酸盐均主... 考虑流域地理特征的空间分异,以升金湖流域人口/农业集约区大渡口(DDK)与森林子流域唐田河(TTH)为研究区,利用贝叶斯同位素混合模型分别解析这2个子流域硝酸盐来源的贡献率,并分析其不确定性.研究表明:(1)地下水中,DDK、TTH硝酸盐均主要来源于粪便/污水,贡献率可达65%以上,粪便/污水通过土壤下渗导致地下水硝酸盐富集.(2)地表水中,DDK硝酸盐主要来源于化学肥料,贡献率约为56%;而TTH主要来源于土壤,贡献率为44%;化肥和粪便/污水在DDK的贡献率要高于TTH.(3)无论是地表水还是地下水,贡献率大的硝酸盐来源,其不确定性较大,这与流域土地利用方式、生活污染源以及土壤理化特性等因素的空间差异有关. 展开更多

关键词 硝酸盐氮氧同位素 贝叶斯混合模型 硝酸盐源解析 不确定性 升金湖流域

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太行山前倾斜平原地下水硫酸盐来源解析 被引量：1

15

作者 林云 熊慧敏 +4 位作者 武亚遵 詹亚辉 张宝豪 吴鹏 金毅 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期144-151,共8页

济源地下水中硫酸盐(SO_(4)^(2-))含量持续升高,其来源尚不明晰,解析硫酸盐的来源对地下水开发利用尤为关键。文章于2018年3月进行了水样采集与相关指标的测试,并采用氢氧同位素、离子比例分析和贝叶斯稳定同位素混合模型,分析地下水SO_... 济源地下水中硫酸盐(SO_(4)^(2-))含量持续升高,其来源尚不明晰,解析硫酸盐的来源对地下水开发利用尤为关键。文章于2018年3月进行了水样采集与相关指标的测试,并采用氢氧同位素、离子比例分析和贝叶斯稳定同位素混合模型,分析地下水SO_(4)^(2-)、硫酸盐中δ^(34)S的分布特征,解析硫酸盐来源,确定来源贡献比例。结果表明:地下水化学类型以Ca·Mg-HCO_(3)·SO_(4)为主,主要接受大气降水及地表水的补给;受大气降水及地表水的稀释、硫酸盐还原作用影响,沿径流路径SO_(4)^(2-)含量减小,δ^(34)S增大。研究区东、南部地表水和地下水的各硫酸盐来源比例大体相同;西部水体的硫酸盐主要受污水的影响,其中地表水受大气降水的影响也较大;北部地表水硫酸盐含量主要受大气降水、污水的影响,孔隙水主要受煤系地层硫化物氧化、污水的影响,岩溶水主要受大气降水、硫化物氧化的影响。研究结果可为地下水资源的有效管理和保护提供重要依据。 展开更多

关键词 硫同位素 硫酸盐 贝叶斯稳定同位素混合模型 来源解析

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西洞庭湖天然和人工改造湿地中克氏原螯虾(Procambarus clarkii)与日本沼虾(Macrobrachium nipponense)的食性差异 被引量：2

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作者 谭文卓 李斌 +6 位作者 王玉玉 肖雅渝 陆修远 杨梨萍 雷光春 蔡教慧 何木盈 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期184-193,共10页

栖息地退化和外来物种入侵都是淡水生态系统中的主要威胁因素,因此,量化不同人类活动干扰强度下外来入侵生物和本土生物的食性组成差异,对于明确种间竞争强度,制定适合的管理对策至关重要.本研究应用碳、氮稳定同位素分析技术,比较了长... 栖息地退化和外来物种入侵都是淡水生态系统中的主要威胁因素,因此,量化不同人类活动干扰强度下外来入侵生物和本土生物的食性组成差异,对于明确种间竞争强度,制定适合的管理对策至关重要.本研究应用碳、氮稳定同位素分析技术,比较了长江中下游西洞庭湖湿地受人类活动干扰程度不同的天然湿地和人工改造湿地中的入侵种克氏原螯虾(Procambarus clarkii)与本土种日本沼虾(Macrobrachium nipponense)的食性组成及差异.2017年8月8-18日在西洞庭湖区不同人类干扰强度的栖息地中采集了两种消费者和5种潜在食物来源样品,共计91个.测定碳氮稳定同位素含量后,使用贝叶斯混合模型,估算不同食物来源对消费者的贡献.研究发现:在两种栖息地中克氏原螯虾与日本沼虾食性均有重叠,且在改造湿地中重叠度更大.与克氏原螯虾相比,日本沼虾消费更多的动物性食物.与天然湿地相比,在改造湿地中由于克氏原螯虾数量更多,与本土种竞争食物资源,克氏原螯虾和日本沼虾δ^(13) C比值都显著升高,食性组成均发生了变化,植物性食物来源比重增加.由于食性改变,在改造湿地中仅日本沼虾δ^(15) N比值显著下降,克氏原螯虾在两种栖息地中δ^(15) N比值无显著变化.本研究证明,随着人类干扰强度增大,受干扰湿地中外来入侵生物对本土生物的影响增大. 展开更多

关键词 贝叶斯混合模型 稳定同位素 生物入侵 营养关系 西洞庭湖

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典型山地农业区浅层地下水硝酸盐来源及转化过程解析 被引量：16

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作者 范祖金 魏兴 +3 位作者 周育琳 陈蒙恩 申纪伟 李佳文 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1946-1956,共11页

为准确识别重庆市典型山地农业区(万州区)浅层地下水硝酸盐来源及转化过程,利用水化学方法和环境同位素技术(δ^(18)O-H_(2)O、δ^(15)N-NO_(3)^(−)和δ^(18)O-NO_(3)^(−)),对不同土地利用类型的浅层地下水进行分析,并结合贝叶斯同位素... 为准确识别重庆市典型山地农业区(万州区)浅层地下水硝酸盐来源及转化过程,利用水化学方法和环境同位素技术(δ^(18)O-H_(2)O、δ^(15)N-NO_(3)^(−)和δ^(18)O-NO_(3)^(−)),对不同土地利用类型的浅层地下水进行分析,并结合贝叶斯同位素混合模型(MixSAIR模型)对各硝酸盐源贡献率进行计算.结果表明:①研究区浅层地下水属于弱碱性淡水,阴阳离子分别以HCO_(3)−和Ca^(2+)为主,水化学类型以HCO_(3)-Ca型为主;硝酸盐是浅层地下水无机氮的主要赋存形式,其中耕地浅层地下水硝酸盐含量普遍高于建设用地和林地,且水样G20、G31和G40硝酸盐含量超过世界卫生组织规定的饮用水标准限值.②研究区浅层地下水环境同位素值关系显示,硝酸盐转化过程以硝化作用为主,基本不存在反硝化作用.③MixSAIR模型计算结果表明,耕地浅层地下水硝酸盐主要来源于化学肥料(占36.3%)、污水粪肥(占35.4%)和土壤有机氮(占24.7%);林地浅层地下水硝酸盐主要来源于大气降水(占35.3%)、化学肥料(占31.3%)和土壤有机氮(占22.1%);建设用地浅层地下水硝酸盐主要来源于化学肥料(占46.0%)和污水粪肥(占32.2%).研究显示,研究区浅层地下水硝酸盐来源整体上以化学肥料和污水粪肥为主,硝酸盐污染防治应控制农业种植过程中化学肥料的过量施用,同时加大农村和城镇污水粪肥排放管理力度. 展开更多

关键词 山地农业区 浅层地下水 硝酸盐来源 转化过程 贝叶斯同位素混合模型(MixSAIR模型)

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高营养级捕食者在浅水湖泊沿岸带与敞水区能量耦合的维持作用 被引量：2

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作者 徐瑛 祝孔豪 +2 位作者 郭钰伦 王康 王韬 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期403-409,共7页

研究利用保安湖沿岸带与敞水区两种生境中高营养级捕食者(达氏鲌与红鳍原鲌)的碳(δ^(13)C)、氮(δ^(15)N)稳定同位素数据,通过稳定同位素质量平衡混合模型、非度量多维尺度分析(NMDS)等方法,分析了两种生境中鲌类食物来源的差异。结果... 研究利用保安湖沿岸带与敞水区两种生境中高营养级捕食者(达氏鲌与红鳍原鲌)的碳(δ^(13)C)、氮(δ^(15)N)稳定同位素数据,通过稳定同位素质量平衡混合模型、非度量多维尺度分析(NMDS)等方法,分析了两种生境中鲌类食物来源的差异。结果表明,两种生境中鲌类食物来源基本一致,且食物来源较为广泛,包括沿岸带饵料鱼类、敞水区饵料鱼类、浮游动物和底栖动物等来源。这进一步说明,保安湖高营养级捕食者——达氏鲌与红鳍原鲌在运动与捕食过程中,将来自沿岸带与敞水区两种生境中的营养与能量整合在一起,实现了不同湖泊生境间的耦合,对于维持保安湖生态系统的营养循环、食物网功能的完整性与稳定性发挥了重要作用。 展开更多

关键词 食物网 稳定同位素 贝叶斯混合模型 食物来源 生态系统 鲌类

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北方岩溶区地表水硝酸盐分布特征及来源解析——以卧虎山水库流域为例

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作者 张而弛 王希 +6 位作者 徐晶 丛鑫 徐征和 徐立荣 刘博文 梁星棋 刘梦雨 《中国环境科学》 2025年第9期4965-4974,共10页

北方岩溶区存在着潜在的硝酸盐污染风险,系统探究该区域地表水硝酸盐时空分布特征及其污染源解析,对于及时识别污染隐患并精准定位污染源头具有重要意义.以北方岩溶区典型流域卧虎山水库流域为研究对象,对流域内3条主要河流锦阳川、锦... 北方岩溶区存在着潜在的硝酸盐污染风险,系统探究该区域地表水硝酸盐时空分布特征及其污染源解析,对于及时识别污染隐患并精准定位污染源头具有重要意义.以北方岩溶区典型流域卧虎山水库流域为研究对象,对流域内3条主要河流锦阳川、锦云川、锦绣川均匀布点,分别于枯水期、平水期、丰水期采集了该流域干流及其主要支流的18个地表水样品,共54组.结合水化学方法、冗余分析(RDA)、氮氧同位素技术及贝叶斯同位素混合(SIAR)模型,阐明了流域硝酸盐在复杂地表水环境中的时空分布特征及主要来源,定量计算了各污染源的贡献比例.结果表明:①研究区水化学条件适合硝化反应的发生,3个时期的氨氮和亚硝态氮浓度均较低;枯水期硝酸盐平均浓度高于平、丰水期;锦绣川上游3个时期硝态氮均较低,下游(S7-9)枯、平水期硝态氮浓度显著增高,而丰水期硝态氮浓度空间差异性较小,在锦阳川(X2、X3)和锦云川(Y2、Y3)处相对较高.②研究区3个时期的硝酸盐迁移转化过程中,同化、反硝化作用不明显,主要以硝化作用为主.③丰水期地表水硝酸盐以面源污染贡献为主,土壤有机氮的贡献率为62.81%;平水期污染源贡献率受多方面影响,其中土壤和粪肥污水贡献率较高,分别为48.85%和21.96%;枯水期来源主要为生活污水排放,贡献率为68.03%.研究结果为我国北方岩溶区硝酸盐污染防治及水环境保护提供科学依据. 展开更多

关键词 北方岩溶区 卧虎山水库流域 硝酸盐 氮氧同位素 贝叶斯同位素混合模型(siar)

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