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为深入了解湿地周丛生物碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量的变化规律及其影响因素,对贵州草海湿地4种不同生境(湖滨带、人工湿地、农田沟渠、污水处理厂)中周丛生物两个生长阶段(生长期和衰老期)的C、N、P生态化学计量学进行了研究.结果表明:水体营养指数依次为污水处理厂(51.55±4.50)>农田沟渠(50.41±4.50)>人工湿地(47.20±6.72)>湖滨带(41.86±6.91),湿地下游水域水质较上游明显改善.总体来看,在不同生境间,周丛生物C、N、P含量随着水体营养浓度的升高而增加,但周丛生物化学计量比呈下降的趋势.同一生境中,生长期周丛生物的C、N、P含量和C∶N都小于衰老期周丛生物,N∶P和C∶P则相反.周丛生物生长期N、P元素为弱稳态型(HN=2.358,HP=2.576),衰老期为稳态型(HN=10.99,HP=5.78),整体来看两个生长阶段周丛生物的N∶P呈稳态型(HN∶P=4.504).根据周丛生物最佳生长速率计量比得出湖滨带处于P限制状态,而人工湿地、污水处理厂和农田沟渠则不受养分限制.相关性分析表明水体营养水平显著影响周丛生物的N、P元素含量及化学计量比,尤其是水体TP和TN浓度.非线性曲面拟合分析表明,周丛生物N∶P和C∶N分别受水体TP和TN浓度的主要影响,而水体TN和TP浓度对周丛生物C∶P的影响同等重要.该研究表明,基于水体TP、TN浓度和周丛生物化学计量比的三维模型可用来评估水体营养水平和周丛生物化学计量之间的关系. 相似文献
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湿地土壤是湿地生态系统固持氮(N)、磷(P)的重要库,水生高等植物在湿地土壤固持N、P过程中起到了非常重要的作用.本研究采用室外取样与室内实验结合的方法,对溱湖湿地两种主要湿地类型(芦苇(Phragmites australis)群落和芦苇+香蒲(Typha latifolia)群落)影响湿地土壤N、P固持过程的规律展开研究.分析了芦苇、香蒲各器官生物量和总氮(TN)、总磷(TP)含量及储量对于土壤各土层TN和TP含量的影响.结果显示:(1)溱湖湿地对于水体TN和TP有一定的削减作用,且对TN的削减作用更大;(2)芦苇可以增强湿地土壤(30 cm以下的土层)富集N的效率,并且芦苇+香蒲群落中土壤固N效率更高,芦苇植株内TN和TP储量都是根茎叶穗,而香蒲则是根穗茎叶;(3)芦苇和香蒲茎、叶器官的TN和TP含量在夏季均显著高于其他几个季节,尤其是芦苇茎的TN含量在夏季高出其他几个季节70%~84%,而TP含量甚至高出其他几个季节81%~92%;(4)芦苇、香蒲对于P贫瘠的响应机制不同,导致芦苇会消耗土壤P,而香蒲的介入可以抵消这一消耗过程.因此,芦苇+香蒲的植物配置模式可以提高湿地土壤固持N、P的综合效率. 相似文献
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贵州草海不同水位梯度下沉积物氮赋存形态及分布特征 总被引：2，自引：1，他引：1
利用分级浸取分离法，分析贵州草海湿地沉积物总氮（TN）与可转化态氮（TF-N）含量及分布特征，试图揭示水位抬升对草海湿地沉积物氮潜在释放风险的影响.结果表明，草海湿地沉积物TN含量在1.94~14.07 g/kg之间，均值为7.76 g/kg；TF-N含量较高，在1.70~7.59 g/kg之间，占TN的68.7%；不同形态氮含量依次为有机态及硫化物结合态氮（OSF-N） > 离子交换态氮（IEF-N） > 铁锰氧化态氮（IMOF-N） > 弱酸可浸取态氮（WAEF-N）；不同水位梯度下各形态氮含量变化规律不同，OSF-N、IMOF-N含量沿着水位升高呈逐渐增加趋势，IEF-N含量呈先增加后降低的趋势，WAEF-N含量变化不大；TN和总非可转化态氮（NTF-N）与有机质（SOM）含量之间呈显著正相关，可能具有相似的来源.总之，草海沉积物TF-N含量及比例较高，潜在释放风险较大，而水位抬升抑制氮的转化，促进沉积物氮积累，增加释放风险.该研究揭示了不同水位梯度下沉积物氮形态分布特征，丰富了水文条件对氮迁移转化影响的理解，为湿地生态补水工程的管理决策提供了科学依据. 相似文献
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通过改进Tessier连续提取法对贵州草海黑颈鹤栖息地不同水位梯度下沉积物汞(Hg)、砷(As)形态及生态风险进行了研究.结果表明,草海湿地沉积物中Hg含量在0.45～1.51-mg/kg之间,超过国家土壤环境质量农用地土壤风险管控标准;形态组成上,残渣态汞(Res-Hg)有机结合态汞(Org-Hg)碳酸盐结合态(Car-Hg)铁锰氧化态(Fe-O-Hg)可交换态(Ex-Hg),不同水位梯度下含量和赋存形态在不同区域不一致.As含量在16.4～23.8-mg/kg之间,形态依次为残渣态砷(Res-As)有机结合态砷(Org-As)铁锰氧化态砷(Fe-O-As)碳酸盐结合态砷(Car-As)可交换态砷(Ex-As).-As含量与贵州省土壤背景值持平,随着水位梯度的抬升,其总量呈增加趋势,残渣态占比逐步增多,性质逐渐稳定.采用地积累指数(I_(geo))、潜在生态风险指数(E_r~i)、风险评价编码法(RAC)对Hg、As的危害程度进行分析表明,基于草海较高Hg环境背景值,Hg整体污染风险较高,As处于低水平的污染风险等级且对环境影响较小.该研究揭示了不同水位梯度下Hg、As总量及形态分布特征,对草海湿地水位抬升恢复湿地提供了参考. 相似文献
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湖北梁子湖湿地土壤养分的分布特征和相关性分析 总被引：15，自引：0，他引：15
对湖北梁子湖农业湿地土壤有机质、N、P、K的分布特征进行了研究.结果表明,土壤表层有机质含量在24.203-56.815g/kg之间,TN、TP、TK分别为1.385-2.911g/kg、0.406-0.523g/kg和14.68-26.77g/kg.五类土壤中有机质、TN、TP、TK在水平分布上是随地形部位升高(地下水位降低)而降低,即从沼泽型→潜育型→侧渗型→潴育型→淹育型渐次降低.土壤剖面中,有机质、TN、TP、TK从表层到底层逐渐降低,仅在淹育型土壤中TK是从上向下逐渐升高.侧渗型水田由于湖水脉动漂洗作用使剖面底层的有机质、TN、TP、TK都低于其它四类土壤.土壤表层中速效N、P分布特征与TN、TP相似,但速效K的变异较大.土壤表层中有机质、TN、TP、TK之间有良好的相关性,而剖面中有机质与TN也高度相关.此外,沼泽型土壤有机质与TK及TN与TK显著相关,而淹育型土壤剖面中TP与TK显著负相关. 相似文献
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通过对内蒙古高原呼伦湖沉积物样品总有机碳含量(TOC)及其稳定同位素(δ13Corg)、总氮含量(TN)和TOC/TN(C/N)值的测定,结合沉积岩芯AMS14C年代标尺,分析了中全新世以来呼伦湖沉积物有机碳埋藏速率随时间变化的趋势及有机质的来源,并探讨了影响呼伦湖有机碳埋藏的主要因素.结果表明,中全新世以来呼伦湖有机碳埋藏速率平均值约为2.06 g/(m~2·a),碳储量约为35.25 Tg C,且总体上呈现增加趋势.呼伦湖沉积物中有机质主要来源于外源输入,但近1000 a以来内源输入逐渐增加并占据优势.呼伦湖有机碳埋藏速率与温度和降水均呈负相关,表明在长时间尺度上,升温及降水量的增加可能对呼伦湖的碳埋藏起到一定的抑制作用. 相似文献
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以云南洱海罗时江河口湿地为典型对象,利用柱状底泥分层采样器采集罗时江河口湿地表层(0~10 cm)沉积物样品,研究分析总氮(TN)、总磷(TP)、有机质(OM)的空间分布特征,并对沉积物进行污染风险评价.结果表明:表层沉积物TP含量在0.04~1.28 g/kg之间,空间分布特征为:Ⅱ区Ⅰ区,水道Ⅰ水道Ⅱ;TN含量在0.33~2.96 g/kg之间,空间分布特征为:Ⅰ区Ⅱ区,水道Ⅰ水道Ⅱ,OM含量在32.43~233.03 g/kg之间,空间分布表现为Ⅰ区Ⅱ区,水道Ⅰ水道Ⅱ.结合综合污染指数与有机指数评价法可知,罗时江河口湿地表层沉积物氮、磷污染:Ⅰ区和水道Ⅰ属于中度污染,Ⅱ区和水道Ⅱ属于轻度污染;有机污染:水道Ⅰ和水道Ⅱ属于重度污染,Ⅰ区和Ⅱ区属于中度污染.罗时江河口湿地表层沉积物空间分布受外源污染物、养殖活动和湿地水生植物的影响,氮、磷外源输入以水道Ⅰ为主,有机质输入以水道Ⅱ为主. 相似文献
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磷是坦噶尼喀湖生态系统中必不可少的营养元素,直接决定湖体初级生产力的高低,进而影响到周边居民对于动物蛋白的获取来源.为了解坦噶尼喀湖磷的外源输入,选择湖泊东北部的入湖河流,对表层沉积物(16个样点)中总磷(TP)和各形态磷含量及其分布特征进行分析,并探讨磷的形态分布特征与土地利用方式之间的相关关系.结果表明,入湖河流沉积物TP含量为73.05~239.94 mg/kg,平均含量为152.64±55.37 mg/kg,其中最高值出现在马拉加拉西河口.采用Psenner法对磷进行连续浸提并比较不同形态磷含量,由高及低依次为铁铝结合态磷(Fe/Al-P)钙结合态磷(CaP)有机磷(Org-P)残渣态磷(Res-P)弱吸附态磷(Labile-P).土地利用类型对TP及各形态磷含量影响较大,其中TP含量表现为河口湿地城镇附近林草地区,表明地表径流和人类活动会对TP含量产生影响,而对于不同形态磷含量,Laible-P、Fe/Al-P、Org-P含量均表现为河口湿地林草地城镇附近,Ca-P、Res-P含量均表现为城镇附近河口湿地林草地.分析沉积物理化性质与各磷形态之间的相关性,发现沉积物总氮(TN)、有机质和总有机碳与Fe/Al-P、LabileP和TP相关性较好,与Org-P、Ca-P和Res-P相关性较差,表明TN和有机质的输入,会伴随沉积物中磷含量的升高,其增量的赋存形态主要为氧化还原敏感态磷和Labile-P.沉积物粒径组成与各磷形态含量存在相关性,细粒径沉积物与各形态磷含量呈显著正相关,粗粒径沉积物与各形态磷呈显著负相关,表明细小颗粒更易吸附磷. 相似文献
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以洞庭湖典型湿地植物辣蓼为目标植物,短尖苔草为邻近植物,通过控制实验研究不同水位(30、0和-30 cm)和竞争(无竞争、全部竞争、地上竞争和地下竞争)模式下目标植物生长及生态化学计量特征的变化.结果表明:水位处理显著影响不同竞争模式下的生物量积累,辣蓼生物量随水位增加显著降低;-30 cm水位无竞争模式下生物量最大,为10.84±1.52 g.在30 cm和0 cm水位梯度下,不同竞争模式下的生物量间无显著差异.但-30 cm水位下,地下竞争模式下的辣蓼生物量积累较全竞争模式和地上竞争模式下显著增多,说明非胁迫条件下,辣蓼和苔草的竞争以地上竞争为主.水位处理对辣蓼叶片、茎和根的氮、磷含量影响显著,30 cm水位下,叶片氮、磷含量显著高于其他水位下的含量.在-30cm水位下,叶片C∶N和C∶P显著高于其他水位下的比值,分别为48.08±3.85、590.3±43.4.相比于对照处理(无竞争),竞争作用下的辣蓼总氮含量降低,而C∶N值增加,N∶P值降低,这可能是因为竞争作用导致辣蓼对氮的吸收减少所致. 相似文献
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氮、磷浓度是制约湖泊营养状态和生产力水平的重要环境因子,而氮磷化学计量比是湖泊生态系统的主要指标,因此,判识氮磷比变化趋势及其驱动力对湖泊生态恢复具有重要意义.研究基于19882018年连续观测数据,分析了滇池氮磷浓度和氮磷摩尔比(简称氮磷比)的时空分布演变特征;采用多元线性回归模型分别对滇池草海和外海氮磷比驱动效应进行定量解析,筛选出影响湖体氮磷比变化的潜在驱动因子.结果表明:①19882018年滇池氮磷比呈现显著的线性上升趋势,其中草海和外海氮磷比分别上升1.3和0.7 a^-1.②草海和外海分别在2008年和2004年发生了氮磷比上升突变,突变前上升归因于总氮浓度快速增加,突变后则是由于总磷浓度下降较快.③滇池的氮磷浓度变化主要是受流域氮磷输入负荷、跨流域调水、流域氮磷削减、风速和水位的综合影响,但受控因子在不同区域可能存在差异.④气温是滇池氮磷比变化的主要驱动因子,流域人为氮磷输入差异是滇池氮磷比变化的次要驱动因子. 相似文献
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草海是由喀斯特盆地积水发育而形成的一个完整的、典型的高原湖泊湿地生态系统,同时也是中国面积最大的岩溶构造湖.甲烷氧化菌作为一类能够将甲烷氧化为CO2和水的独特微生物,其活动与生态系统中能量流动和元素循环的关键步骤密不可分.为了解贵州草海喀斯特高原湖泊湿地中甲烷氧化菌的群落结构特征及功能,利用宏基因组技术对浅水沼泽、莎草湿地、深水沉积物进行研究.结果表明,草海湿地中主要的好氧甲烷氧化菌为Methylobacter和Methylomonas,主要的厌氧甲烷氧化菌为Candidatus_Methylomirabilis_oxyfera,属于NC10门的反硝化型厌氧甲烷氧化菌.所研究的4种代谢功能基因种类多样性表现为碳代谢＞氮代谢＞硫代谢＞甲烷代谢;基于KEGG数据库共注释到6大类功能和18条与碳、甲烷、氮、硫相关的完整代谢路径.PCoA分析表明浅水沼泽和莎草湿地中甲烷氧化菌的种类和功能相似,且与深水沉积物存在差异.物种与功能相关性网络分析结果显示Methylacidiphilum_fumariolicum和Methylacidiphilum_kamchatkense与草海湖泊湿地中的各个代谢功能均具有较强的相关性.显著影响草海湿地中大多数甲烷氧化菌的群落结构的环境因素是硝酸盐、电导率、总磷和有机质. 相似文献
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对南四湖不同湖区20个表层沉积物和独山湖湖区沉积岩芯中营养元素进行了分析结果表明表层沉积物中南阳湖总磷最高,独山湖次之;独山湖总有机碳和总氮含量最高,南阳湖次之;而昭阳湖总有机碳、总氮和总磷含量较低.沉积岩芯中137Cs数据表明南四湖独山湖区柱状沉积物上部(0-18 cm)沉积速率为3.5mm/a;总有机碳、总氮和总磷含量主要集中在沉积岩芯0-8 cm内,并呈现一致的垂向分布规律,具有明显的三阶段分布特征,反映了流域社会经济的发展导致营养元素的释放量增加,造成了湖泊现代沉积物中营养元素的积累.碳氮比值处于7.6-11.4之间,有机质的选择性分解不明显,指示沉积物中有机质主要来自无纤维束的陆源植物.监测数据表明济宁市的城市生活污水、工农业废水排放进入南阳湖是南四湖有机质和TP富集的主要来源. 相似文献
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Changes in carbon and nitrogen cycling in a floodplain lake over recent decades linked to littoral expansion,declining riverine influx,and eutrophication 总被引：1，自引：0，他引：1 
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下载免费PDF全文 This study aimed to understand changes in the biogeochemical processing of organic matter (OM) in response to multiple stressors (e.g., littoral area expansion, wastewater input, and hydrological regulation) in East Dongting Lake (Central China) over the past 60 years, using analyses of total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), C/N ratios, δ13C, δ15N, and diatoms from 2 sediment cores collected from the littoral and central parts of the lake. OM mainly originated from phytoplankton and C3 plant‐derived soil OM based on the ranges of C/N ratios (from 7 to 11) and δ13C (between ?27‰ and ?23‰). Littoral area expansion due to siltation caused an increasing influx of terrestrial soil OM in the 1980s and the 1990s, subsequently lowering δ13C values and rising C/N ratios in both sediment cores. Meanwhile, higher δ15N was linked to a high influx of isotopically heavy nitrate from urban and agricultural wastewaters. After 2000, slight decreases in TOC and TN in the littoral area were attributable to reducing inputs of external OM, likely linked to declining sediment influx from the upper reaches resulting from the Three Gorges Dam impoundment. Contrasting increases in TOC, TN, and C/N ratios in the central part indicated a high influx of terrestrial soil OM due to the declining distance from the shoreline with littoral area expansion. Declining δ15N values after 2000 indicated an increase in N2‐fixing cyanobacteria with eutrophication. Changes in diatom assemblages in both the littoral and central zones reflected nutrient enrichment and hydrological alterations. These results indicate that littoral expansion, declining riverine influx, and anthropogenic nutrient inputs are potential driving forces for the biogeochemical processing of OM in floodplain lakes. This study provides sedimentary biogeochemical clues for tracking past limnological conditions of floodplain lakes that are subjected to increasing disturbances from hydrological regulation and eutrophication. 相似文献