滨岸带近岸底泥元素的分布特征分析

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滨岸带是湖滨湿地生态系统的一部分,具有拦截径流污染物、维持生物多样性、提供高生物量和生产力的生态功能。底泥是湖滨湿地生态系统的重要组成部分,也是氮、磷及有机碳等营养物质的主要储存库,并可在一定程度上反映湿地水体的污染状况。岸线形态可通过影响近岸水体的水动力状况、沉积过程、微生境及植被特征,对近岸沉积物的物理与化学特征产生影响。  研究不同微生境底泥中的主要元素含量的差异性,分析影响底泥元素再分配过程的主要因子,对改进湿地生态修复措施、提高生态修复的成效等有重要意义。本文即以太湖贡湖湾北部的退圩还湖工程区为研究对象,选取凹型、凸型、平直型三种岸线形态,按浅滩区挺水植被带、浅水区浮叶植被带和深水区沉水植被带3个水深梯度带设置采样点,采集底泥与植物样品,分析了不同微生境条件下底泥的粒级结构特征和TN、TP、有机碳含量的差异性,并研究了底泥中各元素与岸线形态、植被状况(水深、植被盖度)、底泥粒级结构等微生境因子之间的相关性关系,结果表明:  (1)退圩还湖修复工程的实施使得滨岸带形成了3类岸线形态段下不同水深梯度带间的微生境差异。两次采样结果显示尽管凹型、凸型岸线段不同水深梯度带间底泥的平均粒径和分选系数的变化趋势有所不同,但相比平直岸线段,凹型、凸型岸线形态段底泥粒级结构的变化幅度均较高。  (2)分析两次底泥元素含量发现,8月近岸表层底泥中有机碳和TN含量均显著低于1月,TP含量基本一致。两次采样中,TP总量在三种岸线形态段间均无显著差异,但凹型岸线段有机碳和TN总量均高于凸型、平直岸线段;尽管在凸型、凹型岸线形态段不同水深梯度带间,8月和1月近岸底泥元素含量随水深的变化趋势有所不同,但有机碳、TN均在深水区含量最高,表明深水区对底泥中的有机碳、TN等营养元素有相对较强的富集作用。  (3)对两次采集的底泥样品与环境因子的相关性关系分别进行冗余分析发现,1月各环境因子对底泥元素分布特征的贡献率略低于8月,但滨岸带岸线形态与植被状况(植被类型、水深、植被盖度)均是影响近岸底泥中TN、TP、有机碳含量的主要因子,而底泥的粒级结构与底泥中TN、TP、有机碳含量的相关性相对较弱。  研究结果显示,岸线形态与植被种类是影响底泥中有机碳、TN、TP分布特征的主要因子。与平直岸线相比,相对曲折的凹型、凸型岸线形态段更有利于增加沉积环境的异质性,可促进底泥元素的再分配过程,对底泥元素的空间分布格局有显著影响。在湖滨带生态修复时,可通过构建相对曲折的岸线形态,有效促进不同水深梯度带底泥中N、P、有机碳的再分配,对湖滨带生态修复有重要意义。
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