氮是藻類生長的重要限制營養元素,也是導致湖泊富營養化的關鍵因子之一。硝化-反硝化過程能將氨氮和硝氮還原成N2O和N2,是湖泊生態系統最重要的脫氮途徑。沉水植被恢復是目前治理富營養化湖泊的常用生物修復措施,但沉水植被恢復能否促進湖泊的硝化-反硝化過程還不明確。
中科院武漢植物園博士生姚璐在劉文治副研究員、劉貴華研究員的指導下,以長江中下游典型淺水湖泊-洪湖為研究對象,測定了無草區、常年有草區和季節有草區底泥的硝化、反硝化以及N2O產生速率。研究發現無草區底泥的硝化速率顯著高于有草區底泥,但有無沉水植被對底泥反硝化和N2O產生速率無顯著影響。RDA和相關分析揭示了底泥的硝化-反硝化速率和水溫、水體和底泥的氮含量相關,但與沉水植被特征、反硝化微生物豐度關系不顯著。該研究的結果表明,沉水植被恢復能有效改善湖泊水體透明度,但不能加強底泥的脫氮速率,削減外源輸入是控制淺水湖泊氮污染的關鍵所在。
該研究得到了國家自然科學基金(31570535)的支持。研究結果以“Sediment nitrogen cycling rates and microbial abundance along a submerged vegetation gradient in a eutrophic lake”為題,在線發表于學術期刊Science of The Total Environment (DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.10.230)。
論文鏈接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717329480
洪湖樣點圖(左) RDA分析(右)