有机物和营养盐从陆地向海洋的输送是全球生物地球化学循环的重要组成部分,并且受到自然因素和人为因素的显著干扰,譬如世界许多大河三角洲地区都受到了人类活动的影响（包括筑坝、农业活动、工业化和城市化发展等）。同时,自然因素（譬如:洪水、暴雨、台风、地貌和水动力的变化）的多重压力显著改变了三角洲系统的营养盐、有机物质和初级生产力的生物地球化学循环。目前,有关印度河三角洲的研究仍然相对缺乏。考虑到印度河三角洲在世界上陆-海交互系统中的重要作用以及巴基斯坦独特的自然环境,针对印度河三角洲体系的生物地球化学和生态动力学的整合研究,将有助于深入认识人类世期间三角洲演化的可持续性。本论文采集了印度河三角洲地区的不同潮汐岔道与河流的下端（Waddi Khuddi Creek（WKC）、Dabbo Creek（DC）、Hajamro Creek（HC）和Khobar Creek（KC））和阿拉伯海近岸区域在冬季、夏季、季风后和季风前的样本,测定了相关样本中的有机物组成、营养盐和初级生产力参数,用于认识印度河三角洲体系的营养盐和有机碳的来源、转化和归宿等方面的问题;同时利用脂肪酸（FA）等技术刻画了印度河三角洲地区关键物种的食源组成,以期定量化地理解食物网结构变化及生态系统的可持续性。主要取得的以下三点认识:（1）厘清了不同季风阶段三角洲小河流中叶绿素a（Chl a）和溶解态营养盐的时空变化及其关键控制因素:硅酸盐(Si O32-)是该研究区域含量最丰富的营养盐,其含量在东北季风期向西南季风期过渡期间有所增加,而在季风间期则呈现减少趋势。流域侵蚀、风化和采砂是影响Si O32–升高的主要因素,但观测期间Si O32-均不是限制性的营养盐。农业活动中肥料使用的增加和径流的改变促使印度河三角洲地区的无机氮浓度存在明显增加。在不同的潮汐汊道分布特征显示,KC中硝酸盐（NO3-）浓度最高,且当雨季（西南季风）期间浓度达到极值,为37.42±5.05μM,西南季风期间的降水和水坝的泄洪对维系印度河下游和三角洲的营养盐高值起着主要的贡献作用,营养盐的输送增量显著。KC高浓度的NO3-导致该潮汐汊道存在Chl a浓度的增加。在DC潮汐汊道,则观测到经由红树林和农业活动输入DC中的高亚硝酸盐（NO2-）。此外,以红树林为主的WKC、DC中,还分布着高磷酸盐(PO43-),周边枯枝落叶可能是PO43-高值的主要来源。在没有红树林覆盖的KC中,PO43-则是限制性营养盐。在河流中,Chl a浓度自上游向下游增加,与Si O32–和NO3-呈正相关,在西南季风期间河流中硅藻占显著优势。研究证实,自然和人为因素已经显著地影响了营养盐和Chl a在印度河三角洲的时、空分布格局。与世界上的河流相比,西南季风期间印度河的Si O32-浓度低于其它发源于喜马拉雅的河流（例如:雅鲁藏布江、恒河、黄河和长江）。NO3-浓度与纳尔马达河、塔普蒂河和潘加尼河的浓度相当,但低于源自喜马拉雅山脉的其他河流体系。流域中的城市化进程和人口增加导致近岸水域存在营养盐高值和富营养化,影响了沿海和陆架地区生产力、营养级结构、和鱼类的丰度。因而,在未来研究中,也需要对河流上游进行综合管理和监测。（2）阐明了印度河三角洲红树林和河流输送对三角洲和近海水域的有机碳分布的重要贡献:测定了印度河及其三角洲地区和邻近的阿拉伯海域的溶解有机碳（DOC）、颗粒有机碳（POC）浓度和稳定碳同位素(δ13C),分析表明与降雨和洪水相关的的农业径流、红树林植物碎屑和人类排放是印度河及近岸中碎屑和溶解有机物质的主要外源。三角洲的KC具有较高的POC浓度(3.1 mg L-1),这受控于地表的冲刷和与季风相关的径流变化;而在WKC、DC和HC中,有机物主要来源于红树林的植物碎屑和底栖微藻。我们观察到POC%和总悬浮颗粒物（TSM）之间存在负相关关系,并且这种相关性在西南季风期间得到强化。在WKC、DC、HC和KC中POC对TOC的贡献分别为19.2±7.5%、26.5±10.7%、27.1±8.7%和61.3%;在毗邻的近海地区,POC对TOC的贡献为22.3±17.2%。DOC和POC浓度在季风期和非季风期均有差别。此外,在不同的潮汐汊道、主河道和近海的空间分布也有所不同。随着红树植物面积的增加,毗邻水体中DOC浓度也明显增加。δ13C结果表明,在三角洲的潮汐汊道中,POC主要来源于海洋和淡水浮游生物,C4植物也对POC具有一定贡献。红树林对POC库的贡献在WKC、DC和HC中十分显著,因而,在有机碳从印度河三角洲向阿拉伯海的输送中,红树林体系可能发挥了重要作用。而在KC中,红树林的贡献只有在几乎没有上游淡水输入的季风间期才比较重要。与此前的研究相比,印度河POC通量从1.30×10~9 kg year-1减少到2.42×10~5 kg year-1,DOC通量从3.83×10~9 kg year-1减少到2.89×10~5 kg year-1。（3）识别了基于脂肪酸和稳定碳同位素技术的印度河三角洲及邻近海域关键物种的食源组成:当栖息地类型转变时（例如:从潮汐汊道到离岸区域）,栖息地中δ13C的变化可以用来区分食物来源。WKC、KC和印度河沉积物中δ13C信号表明C3植物的来源与污水、水生植物和海洋浮游植物的作用相互重叠。在印度河三角洲,沉积物中的δ13C值高于植物,系与沉积物中的微生物对有机质的改造和贡献有关。红树林和小型耐盐植物的δ13C相对于沉积物碳同位素组成也比较轻。河口站位沉积物中δ13C变化范围为-24.5‰到-21‰,反映了海洋浮游植物对有机物的贡献逐渐地增加。作为红树林碎屑的指示物,脂肪酸C18:3n-3在所有样品中的浓度都很低,表明红树林不是蟹类的主要食物来源,但是红树林碎屑仍通过向邻近地区输出有机质的形式影响着食物网的结构。而河流中硅藻和甲藻是蟹类主要的初级食物来源,主要表现为PUFAs是蟹类组织中主要的脂肪酸成分,以及较高的C20:5n-3和C22:6n-3含量分布。饱和脂肪酸（例如C16:0和C18:0）作为海洋浮游植物普遍存在的生物标志物,在研究区域的蟹类中占据主导地位。C20:5n-3在所有甲壳类动物样品中均具有较高的浓度,同样表明硅藻和甲藻是其主要的食物来源。然而,由于天然结构的活泼性、浮游生物捕食改造和微生物降解等因素,一些关键PUFAs（如C18:2n-6、C18:3n-3和C18:3n-6）的百分含量较低,无法直接验证红树林碎屑对蟹类的食物贡献。相较于潮汐汊道、近岸和离岸水体中采集的样本,印度河中甲壳类动物的有机碳的δ13C值较轻,表明了其捕食成分可能更具多样化特点。本研究探讨了研究区域内营养盐、有机碳和营养动力学的时、空变化特点,评估了河流/陆源输送、地形因素、化肥的使用、粪肥、大坝建造以及工业化发展等多种因素的影响,通过对通量的估算和与其它河口三角洲体系的比较强调了人为活动对生态系统的压力问题。今后应该进一步对稳定同位素和脂肪酸技术在河口三角洲生态系统研究中展开相关工作,以期实现定量化地刻画食物网结构的变化和认识近海生态系统的可持续性问题。