白洋淀湿地营养物质时空分布规律及退化表征初步研究

• 作 者: 王亮
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 湿地 退化表征 营养分布 酶活性 白洋淀

湿地是地球上最重要的生态系统之一，在生物圈中起着不可替代的作用，并为人类的生产、生活提供多种资源，具有巨大的生态服务功能。但是由于人类对湿地的不合理利用，世界范围内湿地退化现象严重。本博士论文以白洋淀为例，调查退化湿地内营养物质的时空分布规律；并从酶学角度出发，多角度地研究湿地内污染物质及酶活性时空分布规律；探讨营养物质时空分布差异与酶活性时空分布规律间的耦合机制，结合宏观及微观指标探求湿地退化的表征。研究的主要结论如下：　　
1)白洋淀湿地内部氮、磷等营养元素含量时空差异显著。以水体总磷为例：最大值为3.86 mg/L出现在河口区域，最小值为0.14 mg/L出现在湿地内部区域；从河口区域到湿地内部总氮及土壤总磷含量逐渐减少。从时间变化看从3月份至8月份水体总磷含量逐渐增加，8月份之后水体总磷含量逐渐减低。白洋淀水体叶绿素含量4.5-86.1 g/L，3月份开始水体叶绿素含量基本呈现逐渐上升，8月份达到最大值。白洋淀水体总磷含量平均值为1.60 mg/L，属于富营养化湖泊。　　
2)白洋淀湿地中土壤酶表现出显著的空间分异规律。在垂直层面上，表层土壤的磷酸酶活性大于中下层土壤酶活性。沿采样点水平空间分布上，污染较高的河口区域土壤磷酸酶活性较低，而污染较小的中心区域土壤磷酸酶活性较高。　　
3)磷酸酶活性及其限制因子可以反映湿地营养状态。和世界很多湿地比较，由于人为污染导致白洋淀湿地土壤总磷含量很高（0.604 g/kg），土壤CP比例小于其它湿地。通过碳添加实验表明，白洋淀是一个碳限制性湿地。相关分析表明，在这样的湿地里，磷酸酶活性与总磷含量不相关，而与有机质含量及CP比例显著相关。不同营养条件下磷酸酶活性的限制因子会发生改变，从而可能表征湿地营养状态。　　
4)受污染严重地区温室气体甲烷排放量大于污染较轻区域，这说明大量营养盐输入可能导致碳矿化速率加大。　　
5)岸边带可以有效的截留并降解污染物质。岸边带是污染物质降解热区，而且最高值均出现在陆地区域1m处，这表明水陆交错带陆地区域1m处是污染物质降解的重要区域。水陆交错带对营养物质有强烈的截留作用，可以净化水质。