鄱阳湖淹水湿地沉积物水界面碳、氮通量原位研究

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1、固密级：中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文培养单位：二。一三年五月Insitustudyofcarbonandnitrogenfluxesatsediment—waterinterfaceinPoyanglakefloodedwetlandByDuyingyangADissertationSubmittedtoGraduateUniversityofChineseAcademyofSciencespartialfulfillmentoftherequirementFo

2、rthedegreeofMasterofEnvironmentScienceNanjingInstituteofGeographyandLimnology,ChineseAcademyofSciencesMay,2013致谢三年的时光转瞬即逝，这三年里发生的点点滴滴此时依然在脑海里不停回放。进入地湖所攻读硕士学位既是我人生的一个新阶段，也是一个人生转折点。在这里，我学到了许许多多让我受益终身的东西，在此深表谢意!我要特别感谢我的导师张路副研究员。这三年里，张老师在我的学习和生活中给予了极大的关怀，文献阅读的指导、论文的选题、实验方

3、案的确定和论文的定稿都倾注了大量的心血，唯此才使我得以Jll页N毕业。我深深的明白，研究生阶段我的每一次成长和进步都离不开张老师的无私付出，虽然现在已经临近毕业，但我明白自己离张老师的期望还有很大差距，深感惭愧。感谢湖泊环境与工程研究室的范成新老师、丁士明老师、钟继承老师、尹洪斌老师在论文研究工作中提供的帮助和支持。很庆幸，三年的研究生生活有很多可敬可爱的师兄师姐、师弟师妹们陪伴，是你们让实验室生活变得多姿多彩，让野外采样变得乐趣无穷。在此特别感谢师姐赵中华、高振美、张波，师兄商景阁、何伟、王兆德、周麒麟、申秋实、刘成、张雷、古小

4、治，师弟唐陈杰、姚晓龙、陈超、孔明，师妹王燕、庞晓晨、郦倩玉。有这样一群年轻人因为同样的梦想跨入了73号大院，在这里，他们共同成长，共同欢笑，一起追寻美好的未来。感谢你们，2010届硕士班全体同学。感谢实验室华威芬女士三年来在实验过程中提供的帮助和支持。感谢参加我论文评审和答辩的每一位专家和老师。感谢我的家人一直以来对我的支持和鼓励，你们对我无私的关爱和付出，是我不断前行的动力和支撑。感谢那些在我生命中匆匆走过，对我提供过无私帮助的人，谨以此文献给所有关怀和爱护过我的人。杜应肠2013年5月摘要沉积物．水界面是水环境中物质交换非常

5、活跃的区域，是物质地球化学循环和生物系统耦合的重要场所。沉积物．水界面的物质交换作为上覆水富营养化水平的一个重要影响因素，受到的关注日益增强。鄱阳湖，作为目前为数不多的通江湖泊，水位年变化显著，与太湖、巢湖等水位变化不大，长期淹水的湖泊有着截然不伺的界面物质交换特征。但目前对鄱阳湖沉积物．水界面的研究仍十分欠缺，界面物质交换缺乏定量化认识，因此开展鄱阳湖沉积物．水界面的物质交换研究具有十分重要的意义。针对鄱阳湖水域面积广阔，沉积类型多种多样的特点，在国内首次采用自主研制沉积物．水界面原位物质通量研究装置，既适合各种复杂的沉积环境，

6、又能最大限度的保证沉积物原始生境特征不被破坏。本论文选择鄱阳湖具有典型代表意义的四个不同沉积类型的湿地区域，利用自主研制的沉积物．水界面物质通量原位研究装置，对鄱阳湖沉积物．水界面碳、氮、氧循环特征开展了系统的研究。同时，运用外源添加的方式改变上覆水中营养物质的浓度，研究不同沉积类型的沉积物．水界面对营养负荷变化的响应机制，并对沉积物．水界面碳、氮、氧循环的耦合过程进行探讨。主要实验结果和结论如下：水力连通性影响沉积物在界面氮循环中的源汇属性。与外界水系连通且接纳较多外源污染的水域，沉积物是上覆水无机氮的汇；水质较好的水域，尤其是

7、封闭水域，界面无机氮交换以沉积物内源释放为主。沉积物有机质含量是影响沉积物耗氧速率的关键控制因子，对有机质含量丰富的湿地沉积物来说，上覆水中营养负荷的变化不会对沉积物耗氧速率产生显著影响。鄱阳湖湿地沉积物呼吸作用对有机质矿化的贡献要大于反硝化作用，但这两个过程的贡献未对有机质矿化起到决定性影响，沉积物中还存在着其他影响较为显著的生物地球化学过程。向上覆水中添加葡萄糖的实验表明：添加碳源使得沉积物．水界面铵态氮迁移方向发生变化，沉积物出现源汇属性转换现象。有机质含量偏低的砂性沉积物呼吸作用表现出显著的碳限制特征，有机质含量丰富的沉积

8、物受外源碳输入的影响较小。添加碳源对沉积物DIC释放总量影响不大，封闭湿地沉积物DIC释放通量的大幅增长与反硝化作用增强有关。外源碳输入降低了有氧呼吸对有机质矿化的贡献，提III＼J、J＼，l23／L／L／L鄱阳湖湿地沉积物．水界面物质通量原位研究