| 题名 | 东湖沉积物磷形态、行为及生态学意义 |
| 作者 | 付永清 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2000 |
| 授予单位 | 中国科学院水生生物研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院水生生物研究所 |
| 导师 | 周易勇 |
| 关键词 | 东湖沉积物 磷形态 行为 生态学意义 |
| 中文摘要 | 磷作为水体初级生产力的限制因子，决定了磷循环在水体生态系统中的重要作用。磷循环可分为生物循环和地球化学循环，前者许多过程已为人揭示，而与后者相联系的诸多过程的研究进展相当缓慢。沉积物磷组分的复杂性、多种环境因子对磷形态、行为影响的交互作用导致了这一状况。这无疑成为认识湖泊磷循环的一大瓶颈。本文以富营养化的东湖为研究对象，试图阐明其中一二。主要研究结果如下：1、经典提取法和EDTA提取法分级分离东湖沉积物磷的结果均表明，铁结合态磷是沉积物磷的主要存在形态，占沉积物总反应性磷(TRP)的70％左右。经典提取法中，NH_4Cl提取的易交换性或松结合态磷占TRP的3-7％，高于水提取的量(<3％)。在富营养化程度较高的I站，这种形态的磷的含量明显高于II、III两站。碳酸氢钠一连二硫酸钠提取的反应性磷(BD-RP)和NaOH提取的反应性磷(NaOH-RP)之和占TRP的57-81％。这两种形态的磷主要与铁结合，在东湖磷循环中意义重大。EDTA提取法较好地避免了提取过程中磷的重吸附，铁结合态磷和钙结合态磷的含量一般高于由经典提取法相应步骤测得的含量。沉积物各形态的磷表现出一定的季节变化规律，总的说来，沉积物TRP按I、II、III站的次序依次递减，分别为1650、1 048、730 μg．g dw~(-1)(以1998年10月样品测定结果计，dw表示干重)。沉积物中铁结合态磷与钙结合态磷的比率可用来评判湖泊富营养化的程度，一般而言，高比率预示着较高富营养化水平。在富营养化程度最高的东湖I站，这一比率明显高于II、III站，以4月份经典提取法的测定结果来看，这一比率依次为80：10，75：11和75:14。2、在沉积物磷分级界定的基础上，以磷吸附指数(PSI)和平衡磷浓度(EPC)来研究正磷酸盐在东湖沉积物一水界面的可能行为模式。结果表明，铁结合态磷的含量与EPC正相关，而与PSI负相关。I站沉积物吸附磷能力明显不及II、III两站。在影响沉积物PSI或EPC的诸多环境因子中，上覆水钙浓度、pH及沉积物粒径组成起重要作用，而温度、沉积物生物因子等影响不大。沉积物对磷的吸附可能主要与沉积物交换性铁的介入有关。吸附曲线能由Freundlich方程：P_(sed)=A~*(o - P_w)~B很好拟合(r > 0．95)。PSI随钙浓度上升而增大，PSI的高峰值出现在pH5.8附近，此时沉积物表现出最大吸磷能力。沉积物颗粒越细，吸附磷的能力越强(即PSI越大)；I站沉积物颗粒细小的组分(<0.075mm)含量最高，但其PSI最小，这与其有效吸附位点的减少有关。尽管II、III两站沉积物PSI高于I站，但总的说来，东湖沉积物的高EPC和低PSI值说明，沉积物对磷的吸附控制能力正在日益弱化。3、东湖各站表层沉积物中可为碱性磷酸酶降解的磷(PHP)具明显的季节变化规律：从3月份开始，沉积物PHP的含量锐减，5-9月份近于耗尽，1O月以后出现积累。东湖沉积物PHP在藻类繁盛季节，可提供数量可观的磷。在东湖I站，由沉积物表层到35cm深处，沉积物有机磷中的PHP可占到O-1 0％以上。在研究期间(1999年5月)沉积物间隙水中PHP与O-P的比值在O-0.3范围内。以o-P和PHP(葡萄糖-1-磷酸盐和肌醇单磷酸盐)分别测定沉积物EPC，结果表明，EPC均随沉积物深度的增加而下降(吸附o-P和PHP的能力递增)，在28-35cm处EPC值趋于一致，约43．Oμg P l~(-1)。沉积物对PHP的吸附机制不同于对o-P的吸附。沉积物碱性磷酸酶活性(APA)在表层最大，且随深度的增加而下降。沉积物APA与铁结合态磷(Fe(OOH)≈P)、酸可溶态有机磷(ASOP)和总反应性磷(TRP)正相关。ASOP中有部分磷可能是沉积物APA作用的底物。在沉积物表层(O-7cm)和中部(14-21cm)，由APA介导的PHP降解作用可能较为强烈，这对沉积物磷循环意义重大：沉积物底部的有机磷部分可降解为o-P并释放至水柱中，参与到磷的再循环过程。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-11-16 |
| 页码 | 58 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/12560]  |
| 专题 | 水生生物研究所_中科院水生所知识产出（2009年前）_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 付永清. 东湖沉积物磷形态、行为及生态学意义[D]. 中国科学院水生生物研究所. 中国科学院水生生物研究所. 2000. |
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