选取珠江上游深水型水库龙滩水库为研究对象,于2019年4、7、10月和2020年1月4个季节采集了水库支流表层水、库区分层水和下泄水,分析其水化学参数、SO42-浓度及δ34SSO4与δ18OSO4同位素组成,基于冗余分析和贝叶斯稳定同位素混合模型等手段,阐明了筑坝拦截影响下的水动力条件改变对龙滩水库水体硫循环的影响.结果表明:龙滩水库SO42-的主要来源是硫化物矿物氧化(以O2或Fe3+为电子受体),此外,还包括大气降水、人为源.筑坝拦截后,水体SO42-浓度以及δ34SSO4和S18OSO4值波动范围显著增大.筑坝蓄水会导致水体相对水柱稳定度(relative water column stability,RWCS)升高,在较高的RWCS条件下,水库内部的硫化物氧化和硫酸盐还原等过程显著增强,因此,RWCS是驱动水库硫循环的重要水动力因素.本研究有助于深入理解水库内部硫酸盐迁移转化过程的水动力驱动机制,为深水型水库水资源科学利用与保护提供理论依据.

溶解性无机碳(DIC)的通量和形式在水生态系统的生物地球化学循环中起关键作用,是碳收支的重要组成部分.通过分析万峰湖水库库区水体理化参数、DIC和稳定碳同位素(δ13CDIC)特征,揭示了DIC的行为和来源.结果 表明:1)在表水层,整个库区pH变化较保守,均呈弱碱性.硝酸盐氮(NO3--N)有最大变异系数,具有高度的时空变异性.由于稀释效应的存在,电导率(EC)、二氧化碳分压(pCO2)和DIC的最低值均出现在夏季高径流量阶段.在水柱面上,夏季氧化还原电位(Eh)和NO3--N随水深增加无显著变化,其余指标均变化明显,且在温跃层变异程度最大.两季节的水温(T)、pH和Eh均随水深增加而降低,pCO2则与之相反.EC、总碱度(TA)和DIC在夏季随水深增加而降低,冬季变化梯度较小.两季节的DIC与pH、Eh呈负相关,与EC、pCO2呈正相关.2)夏季DIC为2.66 ～ 4.9 mmol·L-1,而冬季为3.38～4.52 mmol·L-1.水体热分层期间,DIC和δ13CDIC在温跃层的变化梯度最大,DIC与δ13CDIC在夏季表水层呈正相关.两个季节水柱面上及冬季表水层的DIC和δ13CDIC均呈负相关,但冬季DIC和δ13 CDIC值随水深变化趋势不明显.3)夏季δ13 CDIC较高,为-7.71‰～-1.38‰,表明碳酸盐矿物的溶解占优势.冬季δ13CDIC为-16.93‰～-9.44‰,显著低于夏季且范围更宽,生物源CO2的输入和有机质矿化是主要来源.δ13CDID在不同季节和水深均差异显著,一方面是碳的来源不同;另一方面归因于碳来源的相对贡献比例的变化.

于2015年的枯水期(1月)和丰水期(8月)进行浮游动物采样,使用通径分析法分析浮游动物群落结构与环境因子的关系.研究结果表明:(1)群落结构特征方面,轮虫在两座水库的物种种类组成中占比最大,水泊渡水库和倒天河水库中轮虫分别占各自总物种数的50.00％和72.73％.两个水库的浮游生物的丰度和生物量均存在显著的时空差异,时间上最高值出现在丰水期,空间上最高值出现在大坝.相同水库不同水情的优势种有所不同,相同水情期不同水库优势种也不完全一样:枯水期水泊渡水库优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris),丰水期水泊渡水库优势种为刺盖异尾轮虫(Trichocerca capucina)、中剑水蚤(Mesocyclops)、无节幼体(Nauplius)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris);枯水期倒天河水库优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris),丰水期倒天河水库优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、中剑水蚤(Mesocyclops)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris).(2)通径分析表明,对水泊渡曲腿龟甲轮虫(Keratella valga)生物量产生主要影响的关键环境因子为无机氮(DIN)、水柱相对稳定性(RWCS)和电导率(EC);对水泊渡螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)生物量产生主要影响的环境因子为总氮(TN)、真光层深度(Zue)和电导率(EC);对水泊渡中剑水蚤(Mesocyclop)生物量产生主要影响的关键环境因子为总磷(TP)、无机氮(DIN)和深度(H).对倒天河螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)生物量和长额象鼻溞(Bosmina longirostris)生物量产生主要影响的环境因子分别为混合层深度(Zmix)和酸碱度(pH).研究表明,对不同浮游动物的生物量产生主要的环境因子不完全相同,不同的水库中对同种浮游动物的生物量产生主要影响的环境因子也不完全相同,可以根据浮游动物优势种以及现存量(丰度、生物量)大小等进行分析,判定水库产生主要影响的环境因子,并且进行控制.