论文部分内容阅读
摇蚊幼虫亚化石定量化研究是近年来国际上古湖沼学的一个研究热点，可以有效地定量反演古环境的变化，被广泛地应用于全球变化的研究上，而相关的研究在国内尚未展开。本论文针对我国西部湖泊不断咸化和东部地区湖泊普遍富营养化这两个突出的环境问题，率先在国内开展摇蚊幼虫在两个湖泊分布区的基础数据积累和环境定量化的应用研究。论文在详细介绍国际上摇蚊幼虫亚化石定量研究动向、定量研究的基本思路和数学原理的基础上，结合我国湖泊区域分布的特点，选择湖泊分布密集的青藏高原和长江中下游地区进行研究。
通过一定数量现代湖泊的水质和表层沉积物调查、样品采集与实验室分析，初步建立了这两个区域的摇蚊幼虫亚化石-环境指标数据库，从多变量数理统计分析入手，对摇蚊幼虫亚化石与湖泊水质环境的关系进行了分析，利用非线性加权平均回归方法，建立了区域摇蚊幼虫亚化石与目标环境要素的转换函数模型。
●青藏高原地区通过对青藏高原42个湖泊的表层沉积摇蚊幼虫亚化石组合与现代理化环境指标数值进行试验分析，利用主成分分析(PCA)、降维对应分析(DCA)、典型对应分析(CCA)等排序分析方法对摇蚊幼虫属种和TDS(矿化度)、最大水深及主要离子指标之间的关系进行了详细分析。典型对应分析(CCA)表明盐度是影响摇蚊分布的最重要环境变量，解释了10.5％的摇蚊幼虫亚化石组合变化信息，降维典型对应分析(DCCA)表明摇蚊幼虫亚化石与盐度适宜于进行转换函数的建立。偏最小二乘法加权平均回归与校正模型(WA-PLS)用于建立摇蚊幼虫亚化石-盐度的转换函数关系。最佳三次残差提取的WA-PLS模型为摇蚊幼虫亚化石-盐度转换函数提供了较高的回归相关系数(R2jack=0.81)、适度的推测误差(RMSEPjack=0.28)。摇蚊幼虫亚化石与盐度之间的转换函数的建立为青藏高原的古气候重建提供极有用的手段，为深入研究气候变化对湖泊水文的影响以及高原湖泊的发展趋势预测奠定了基础。
●长江中下游地区30个湖泊表层摇蚊幼虫亚化石-环境数据库研究揭示了长江中下游湖泊存在明显的营养态梯度。典型对应分析(CCA)揭示出在15个水质环境指标中，总磷为解释摇蚊幼虫亚化石组合变化的最重要的显著性指标，解释了20.1％的摇蚊幼虫亚化石组合变化信息，可以进行定量模型的建立。依据总磷的DCCA分析，利用非线性和线性的多元回归方法，建立了摇蚊幼虫亚化石-总磷转换函数模型。最佳二次次残差提取的WA-PLS模型为摇蚊幼虫亚化石-总磷转换函数推导提供了最高的实测值与推导值的回归相关系数(R2jack=0.75)和较低的推导误差(0.13)。并对模型的推导能力进行了综合评估。该模型的建立为研究该地区富营养化的历史，继而为湖泊管理与生态修复提供了科学依据和一种有效的研究手段。