高原湿地对磷的富集作用及内源磷释放控制机制
编号:2384
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更新:2024-04-12 12:16:03 浏览:810次
口头报告
摘要
高原入湖河口湿地是污染物拦截的天然屏障,通过沉积作用对水体富营养化限制因子磷削减的历史特征仍不明晰,对应的沉积物-上覆水界面磷扩散释放的季节特征和控制机制亦不清楚。为此,以云南洱海上游的罗时江表流湿地为对象,在借助210Pb放射性同位素定年重构湿地沉积物磷形态污染历史的基础上,使用薄膜梯度扩散技术和16S rDNA测序,表征湿地沉积物剖面有效磷、铁、锰和硫浓度的季节和空间分布特征,估算沉积物-上覆水界面有效磷的扩散通量,探究关键元素和铁还原细菌对沉积物磷向上覆水释放的控制机制。结果表明:(1)湿地进口位置的沉积速率最高,达0.61 cm/a,导致沉积物磷富集浓度达1740±77 mg/kg,无机磷中Ca-P为主要赋存形态(27.7%~51.2%),Fe/Al-P次之(18.2%~41.2%)。(2)湿地上覆水有效磷浓度(干季0.06±0.10 mg/L,湿季0.38±0.14 mg/L)显著低于沉积物(干季0.20±0.18 mg/L,湿季0.59±0.28 mg/L),且沉积物剖面有效磷浓度湿季显著大于干季(P<0.05)。(3)沉积物剖面的有效磷和铁浓度呈显著正相关关系(P<0.05),说明湿地沉积物中磷和铁存在耦合释放过程;铁还原细菌中的鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和地热菌属(Geothermobacter)是驱动沉积物铁氧化物还原溶解及磷释放的关键菌属。(4)湿地沉积物-上覆水界面磷扩散通量湿季(95±87 ng/(cm2·d))高于干季(39±29 ng/(cm2·d)),湿地沉积物通过分子扩散作用平均每天向上覆水释放的磷量达172(干季)和413 g(湿季),分别占湿地水体磷质量的14.0%和1.9%。(5)罗时江湿地沉积物中磷的释放潜力高于其他已有研究,沉积物较低的有效铁磷摩尔浓度比是主导因素。
关键词
表流湿地;沉积物-上覆水界面;磷遗留;铁还原细菌;释放通量
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