鄱阳湖洲滩植物对沉积物磷赋存转化的影响机制

Poyang Lake is the largest shallow lake over water-based and throughput-based in China.The water level changes lead to be a large area of land and water alternating grassland.The beach plants are the basis of material production, nutrient cycling, degradation of pollutants and carrying biological diversity.Phosphorus is the most important factor of eutrophication and nutrient element of plants and rhizosphere microorganisms.Its migration and transformation occur in plants, microorganisms, sediments and water. The contents and forms of phosphrous influence the quality of lake water.We will study the mechanisms of root exudates to the phosphrous in the sediments, the phosphrous exchange of the beach plants-sediment system at different water level,the speciation of phosphrous in the sediments at different growth phases of marschland plants,the number and types of microorganisms from the rhizosohere,the adsorption of phosphrous by the Fe and Mn plaques,the absorption and transformation of phosphrous when plants growing.Then we can know the effects of beach plants on the exchange of phosphrous in the sediments and provide theoretical basis and technical support for restoring the eutrophicated lakes and the damaged lake wetlands.

鄱阳湖是我国最大的过水性、吞吐型的浅水湖泊，水位变化形成大面积的水陆交替的草洲。洲滩植物是湿地物质生产、养分循环、降解污染物、承载生物多样性的基础。磷是水体富营养化的重要影响因子，同时也是植物和根际微生物的营养元素，在植物、微生物、沉积物和水体之间发生迁移转化，其含量的高低和形态影响湖泊水体水质。本项目利用野外样地实验和室内模拟实验相结合，研究洲滩植物的根系分泌物对沉积物磷的作用机理、洲滩植物-沉积物磷在不同水位条件下的赋存转化、沉积物磷在洲滩植物不同生长期的赋存形态、洲滩植物根际微生物的数量和种类、根表铁锰氧化膜对磷的吸附和植物生长对磷的吸收转化导致沉积物中的磷赋存转化，从而揭示鄱阳湖洲滩植物对沉积物磷赋存转化的作用以及对沉积物与水体磷的交换产生的影响，为湖泊水体富营养化修复及湖泊洲滩湿地的保护和恢复提供理论依据和技术支撑。

鄱阳湖是一个过水性、吞吐型、季节性湖泊，具有“高水是湖，低水似河”、“洪水一片，枯水一线”的独特的湿地景观，使洲滩植物具有显著的季节变化。通过对鄱阳湖的苔草（Carex cinerascens）、南荻（T.lutarioriparia var.lutarioriparia）、芦苇（Phragmites australis）植物群落土壤和光滩土壤进行不同时间和空间上的采样，并进行总磷和各种磷的形态检测分析。以期探讨不同洲滩植物对磷吸收利用的生物、化学机制；科学评价不同洲滩植物对沉积物磷的去除能力，为湖泊水体富营养化修复及湖泊洲滩湿地的保护和恢复提供理论依据和技术支撑。.通过研究鄱阳湖南矶山湿地土壤在不同植被类型和不同土壤深度下总有机质、总氮、总磷、总钾的含量变化，分析了鄱阳湖南矶山湿地土壤养分的空间分布特征。结果表明南矶山湿地土壤总有机质和总氮在三种不同植被类型（南荻、苔草和芦苇）中不同土壤层次均表现出的表层>中层>底层；苔草>芦苇>南荻。且湿地土壤总有机碳与总氮含量极显著正相关，总有机碳与总磷含量、总氮与总磷含量之间则无相关性。.对选取的野外试验点的芦苇、灰化苔草、南荻三种主要洲滩植物分布地沉积物不同深度的磷含量进行了分析，结果发现经过一个生长季节后沉积物磷的减少与洲滩植物的生物量成反比，生物量越大根际磷的减少量越多，芦苇湿地>南荻湿地>灰化苔草湿地，生物量的大小与洲滩植物的高度成正比。同时发现芦苇湿地表层至以下1米范围内变化较小，其次为南荻湿地，灰化苔草湿地的变化较大，灰化苔草的表层比较大，3 5cm以后变化不大，表明芦苇湿地对水体磷的交换能力大于其他类型的洲滩湿地，植物根系的长度影响洲滩湿地与水体磷交换能力。光滩与水体磷的交换能力明显弱于有洲滩植物分布的湿地，洲滩植物的存在能减少水体中磷的含量，从而能减弱水体富营养化的程度，侧面说明了保护洲滩植物的重要性。