鄱阳湖南矶山湿地土壤对氮的吸附与释放特性初步研究

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1、摘要摘要湿地是地球上重要的生存环境和生态系统。湿地土壤对氮等营养物质具有一定的吸附截留和释放作用，影响富营养化水平。本研究以鄱阳湖南矶山湿地自然保护区湿地土壤作为研究对象，采用现场采样与实验室模拟研究相结合的方法，测定了湿地土壤的理化性质、氮素的赋存状态和含量，为本区域进行氮的生物地球化学循环研究奠定基础。探讨了湿地土壤对氮的吸附与释放及其影响因素，确定了湿地接受和净化氮的最大能力和阈限，为湖泊水质的保持及鄱阳湖富营养化的控制提供基本的科学依据，为实现鄱阳湖湿地的可持续发展提供理论基础。主要研究结果如下：(1)土壤样品呈微酸性，pH变化范围

2、和平均值分别为5．18～6．04和5．7l，有机质含量的分布范围和平均值分别为：0．81％--3．83％和1．32％。湿地土壤表层总磷、总硫、总碳及碳氮比的平均值分别为477．36mg／kg、1909．29mg／kg、6690mg／kg、1．35。土壤表层全氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(N03‘一N)、碱解氮(K-N)、有机氮(OR-N)平均含量分别为4591mg／kg、12．66mg／kg、1．8mg／kg、26．25mg／kg、4598mg／kg，土壤表层各形态氮素的含量在剖面中的分布特征是从表层到底层呈下降趋势。采用SP

3、SS统计软件分析可知，土壤中各形态氮素之间有良好的相关性。(2)土壤对NH4+-N的吸附是一个复合动力学过程，本文以鄱阳湖南矶山湿地土壤为材料，进行了土壤对NH4+．N的吸附特性及其影响因素的试验研究。结果表明，土壤对NH4+．N的吸附在7h达到稳态，之后基本处于一种动态平衡，土壤对NH4+-N的吸附速率最大值达到14．04mg／kg·h。通过模型拟合得出，等温吸附曲线与常用的Langmuir和Freundlich吸附方程都有很好的相关性，其中以Langmuir方程式的拟合效果最佳。应用Langmuir方程拟合，计算得出土壤对NH4+-N平

4、均最大物理吸附量、平衡常数和最大缓冲容量分别为：Xm=196．08mg／kg：k=0．45；MBC=88．27mg／kg。环境因素对土壤NH4+-N的吸附有很大的影响，结果显示，pH对土壤吸附Nm+-N的影响显著，随着pH的上升，土壤对NH4+-N的吸附量增加；水土比越大，吸附量越多；离子强度和温度对NH4+-N摘要的吸附均有抑制作用。(3)土壤对NI-h+-N的吸附一释放的过程是可逆的，亦即吸附的NH4+-N可以再次释放出来，吸附量越多，释放量越大。湿地土壤对NH4+-N释放特性的试验研究结果表明：土壤对NH4+-N的释放在12h后基本达

5、到平衡，最大释放速率为3．47mg／kg·h。土样中NH4+．N的释放过程进行得较为缓慢，这对土壤氮的流失的研究提供了一定的理论依据和研究方向。关键词：鄱阳湖；南矶山；湿地土壤；氮形态：NH4+-N吸附；NH4+-N释放llAbstractABSTRACTWetlandisimportantecosystemandenvironmentinglobe．ItspurificationfornutrientfromthewaterflowCanrelievethewatereutrophication，whicharetheresultsoft

6、heexcessofnitrogenandphosphorus．Analyseswerecarriedoutbyusingthemethodswhichconnectrealsamplingsampling、ⅣimLaboratorysimulationtomeasul．ethephysicalandchemicalcharacteristics，thespeciationandthecontentsofnitrogeninNanjishanwetlandnaturereserve．Itprovidedascientificbasisfor

7、biogeochemicalcirculationofthisarea．Theadsorptionanddesorptionofnitrogenandtheenvironmentalfactorshadbeenalsodiscussedinthispaper．Theresultsoftheresearchascertainedthemaximumadsorptionofnitrogenbysoil．TheresultsprovidedascientificbasisforeutrophicationcontrollinginPoyangLa

8、keandithasimportanttheoreticalvalueforthesustainabledevelopmentofthePoyangLakewetland．The