抚仙湖溶解无机磷酸盐氧同位素对磷来源与循环的指示

P has only one stable isotope. The bio-available form of P, primarily as dissolved inorganic phosphate, is found strongly bound to oxygen, which has three stable isotopes. The oxygen isotopic values of DIP are determined by the source and biologically mediated recycling.? We will analysis the oxygen isotope composition of DIP from the littoral zone (river entrance) and deep-water in summer and winter in Lake Fuxian. The contribution of extraneous P and internal P to the epilimnile can be calculated based on two-end- member models and the oxygen isotope composition of DIP in the epilimnile. The difference of oxygen isotope values of DIP with the equilibrium values can be used to estimate the biological assimilation and recycling. Considering the relation with the biomass of photoplankton, we will explore how the oxygen isotope composition of DIP can be utilized to assess if phosphorus is the limited factor or not. And this study will also provide theoretical foundation for the lake protection and restoration.

虽然磷只有一种稳定同位素，但生物可利用磷的主要形态溶解无机磷酸盐（DIP）中磷与氧键合，而氧有三种同位素，DIP氧同位素特征主要受其来源和生物参与的再循环的影响。本项目以抚仙湖为对象重点研究夏季（初级生产力高）和冬季（初级生产力低）主要入湖河流河口（外源）和湖下层（内源）DIP氧同位素特征；在此基础上，分别采集湖上层水样，分析DIP同位素特征，根据混合模型计算内源和外源磷对湖上层的贡献比例；通过比较其与氧同位素理论平衡值的差异，探讨磷的生物利用与再循环程度；结合分析与浮游植物生物量（叶绿素a）的关系，探讨其作为判断磷是否是湖泊限制因子的方法，同时为湖泊保护与治理提供理论依据。

利用氧同位素研究磷的循环途径及来源，项目以抚仙湖为研究对象，重点研究冬夏两季无机磷酸盐中氧同位素特征。对于研究过程中的难点实验方法进行了一系列试验探讨。结果如下：1) 建议使用MAGIC方法富集水中DIP时，推荐的淡水添加，Mg2+浓度为10mmol/L MgCl2，1M NaOH的体积与湖水体积比（v:v）为1%，此时DIP的吸附率可达到98%以上。2) 富含有机质的样品中，如果有机碳中的氧同位素值与样品无机磷酸盐中的氧同位素真实值不超过千分之13，2%的有机碳对实验结果影响可以忽略不计。3）抚仙湖水从南到北水体磷含量比较一致，表层水磷主要来自于入湖河流，深层水则受底层再循环影响。为类似研究提供了详实的实验数据，并为进一步的研究方向提供了参考。