云南洱海表层沉积物中C25高支链类异戊烯烃(HBIs)的特征及其生物地球化学指示意义

作者：蔡璐依; 张灿^*; 何毓新^*

来源：湖泊科学, 2023, 35(03): 922-934.

• 洱海
• 表层沉积物
• 高支链类异戊烯烃
• 硅藻
• 富营养化
• 水深

C25高支链类异戊烯烃(C25HBIs)通常被认为是指示硅藻的生物标志化合物,近年来在长江下游湖泊沉积物中被广泛检出。尽管云南湖泊分布广泛,但尚未有C25HBIs检出的相关报道。本研究通过分析洱海不同湖区表层沉积物,首次指出其存在C25HBIs化合物,并通过分析不同C25HBIs化合物的空间分布特征解析其生物地球化学指示意义。结果显示,洱海表层沉积物中存在C25:1 HBI和C25.2HBI化合物,但均未检测到同分异构体。洱海沉积物中C25HBIs浓度为11.18μg/g(TOC),显著高于富营养化的太湖,与澄湖相当。C25:1 HBI浓度表现出南高北低的空间分布特征,而C25:2HBI浓度则相反,因此C25.1HBI可能表征了洱海南部湖区的优势硅藻。在C25.2HBI浓度较低(<0.4μg/g)的沉积物中,C25:1 HBI和C25:2HBI呈现微弱正相关,而部分浅水区域的沉积物则表现出C25:2HBI浓度高(>0.4μg/g)但C25:1HBI浓度低的现象。不同湖区沉积物中C25HBIs浓度与总有机碳和总氮含量的关系存在差异:1)北部湖区C25:1HBI与TN含量呈负相关,可能表明C25:1HBI生源硅藻受到洱海北部农业活动和氮磷肥大量输入的限制。2)中部湖区C25:1HBI和C25.2HBI浓度均与湖泊富营养化水平呈微弱正相关,但与总有机碳含量不存在相关性,说明C25HBIs的生源硅藻受控因素相对复杂。3)南部湖区C25:1HBI浓度和总有机质含量变化一致,和总氮含量呈较强的正相关关系,而C25.2HBI浓度与湖泊总生产力和富营养化水平的相关性均较弱。综上研究发现,洱海的C25:1HBI浓度可以指示洱海南部湖区的优势硅藻和富营养化程度,这与长江下游湖泊现象不同;C25.2HBI可能有较多来源,除了和C25:1HBI相似来源的硅藻以外,还包含某些适于生存在浅水环境的硅藻,因此C25.2HBI受水文条件控制强烈。

• 单位
  中国科学院南京地理与湖泊研究所; 浙江大学; 湖泊与环境国家重点实验室