环境地球化学国家重点实验室知识库

河蚬是具有广泛的环境适应性的淡水双壳类生物，对其壳体进行生物地球化学研究，可为评估生物对气候和环境变化的适应性提供基础数据。通过对黄河下游、淮河上游、汉水和长江上游乌江流域以及西江流域等河蚬的研究，本研究得出如下几点新发现。 中国主要流域河蚬壳体形态存在显著的区域变化。长江和西江上游地区河蚬的相对高度、圆度和相对凸度均小于黄淮、汉水流域和西江中下游地区。这种区域上的壳体几何形态的系统差异是水流速度差异所造成的河蚬适应性变化的结果。水流速度的增加使河蚬向相对长、矮和扁的方向发展，以利于其在底质中固定下来而不被水流冲走，由此使地形高差变化较大的地区河蚬更接近扁棒形状，而水流较缓的地区河蚬的形状相对宽圆，更接近球形。 通过对河蚬壳体矿物成分的X-射线粉晶衍射分析研究，发现河蚬壳体的矿物组成并非全部由文石矿物组成，文石仅占壳体矿物质平均组成的95.5%，而且内层含量高出外层。淮河和长江流域文石含量较高，而汉水流域和西江中上游流域壳体中文石矿物含量较低。气候变化和环境污染是导致河蚬壳体中矿物组成变化的最可能的影响因素。 环境水体中Ca、Mg、Sr、K和Na各元素含量的变化主要受流域岩石类型的控制。人类活动对环境水体的影响表现为某些元素（特别是K和Na）在局地含量的升高。壳体中上述主要元素的含量也存在区域变化特征，江淮黄河流域除Ca之外，河蚬壳体中其余元素含量的区域变化均与环境水体中相应元素的变化存在显著相关性，而西江流域除Sr和Ca之外，其余元素的变化不存在显著相关性。壳体对上述元素的富集系数存在很大差异，平均富集系数从数十倍变化至数万倍。壳体对Ca的富集系数最高，其次是Sr、Na、K，Mg。上述元素的富集系数次序反映出Ca是壳体形成最需要的元素，而Mg是壳体形成中需摒弃的元素。极端的环境Sr含量将会危及河蚬的生存，可以利用河蚬壳体Sr元素的分析重建流域过去环境变化。 δ18Owater存在巨大变化且具有显著的区域变化特征，河蚬在环境水体中δ18O基础上使18O相对富集29‰左右，壳体与环境水体之间存在δ18O的显著相关性，δ18Owater的变化从根本上决定着河蚬δ18Oshell的变化，但降水和蒸发作用可以很容易改变δ18Owater。δ13CDIC因岩石类型和水体富营养化程度等环境条件的差异而存在显著的区域变化，尽管存在新陈代谢的影响，壳体碳同位素组成与环境水体DIC碳同位素组成之间存在显著相关性，壳体碳同位素组成反映环境水体中碳同位素组成，可以利用壳体的碳同位素组成反演水体DIC的同位素变化特征，从而为重建环境变化提供一个新的代用指标。