幾種水生植物對(duì)濕地底泥中有機(jī)質(zhì)、氮含量的影響變化分析

徐 也，周林飛，白庚沐

(沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院，沈陽(yáng) 110161)

濕地與人類的生存、繁衍、發(fā)展息息相關(guān)，是自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀和人類最重要的生存環(huán)境之一，它不僅為人類的生產(chǎn)、生活提供多種資源，而且具有巨大的環(huán)境功能和效益[1]。在最近這些年來(lái)，我國(guó)濕地的面積不斷地減少，并且污染嚴(yán)重。大量的研究表明,湖泊沉積物既是水體污染物的匯,又是水體污染物的源[2]。對(duì)于濕地的保護(hù)與構(gòu)建是一項(xiàng)重要內(nèi)容。由于有機(jī)質(zhì)、氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)量會(huì)導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化，造成水體低氧狀態(tài)促使動(dòng)植物大量死亡的現(xiàn)象。水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源有多種途徑，同污染源分為內(nèi)源與外源，內(nèi)源主要是濕地底泥沉積物、濕地植物的死亡腐解等因素造成的。外源就是人類活動(dòng)影響，主要是生活污水、工業(yè)廢水以及農(nóng)業(yè)化肥使用等。沉積物不僅能反映水體區(qū)域環(huán)境的變遷和水體的類型，也在一定程度上發(fā)揮著營(yíng)養(yǎng)源的作用，加速水體的富營(yíng)養(yǎng)化。因此引起了各國(guó)研究者的關(guān)注，并進(jìn)行了相關(guān)的研究。

研究發(fā)現(xiàn)，水生植物具有吸附沉積物、抑制浮游類生物繁殖、凈化水質(zhì)、降低水體富營(yíng)養(yǎng)化程度等重要功能，同時(shí)能為水體中的微生物及部分水生動(dòng)物提供棲息地和食物，并維持生物多樣性。國(guó)內(nèi)外對(duì)于底泥的研究大多是湖泊和濕地營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的沉積特征。近年來(lái)研究者發(fā)現(xiàn)了底泥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量是決定底泥能向水體中釋放物質(zhì)種類和含量的重要因素[3]，而水生植物能夠影響底泥中各類物質(zhì)的含量變化，水生植物對(duì)濕地底泥的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的影響的研究是必要的。本文主要探討水生植物對(duì)底泥中有機(jī)質(zhì)、氮含量的影響。

本文以石佛寺人工濕地為研究背景，采集研究區(qū)內(nèi)5個(gè)不同區(qū)域的表層底泥(荷花區(qū)、蒲草區(qū)、蘆葦區(qū)、沉水植物和浮游植物的混合區(qū)、空白對(duì)照區(qū))，測(cè)出其中的有機(jī)質(zhì)和氮的含量，分析兩者含量的變化，按照不同的季節(jié)來(lái)分析水生植物對(duì)兩者含量變化的影響，按照5個(gè)不同的植物區(qū)域來(lái)討論不同植物對(duì)兩者含量的影響。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

石佛寺水庫(kù)處沈陽(yáng)市沈北新區(qū)黃家鄉(xiāng)和法庫(kù)縣依牛堡鄉(xiāng)之間，距沈陽(yáng)市中心47 km，是遼河干流上唯一一座滯洪水庫(kù)，屬于河道型平原水庫(kù)。石佛寺人工濕地建于2009年5月，在石佛寺水庫(kù)內(nèi)遼河的左岸，濕地修建初期，選擇蘆葦、蒲草和荷花三種易于成活、具有觀賞價(jià)值的挺水植物進(jìn)行栽植，同時(shí)進(jìn)行生態(tài)蓄水，生態(tài)水面面積16.13 km2[4]。隨著生態(tài)環(huán)境的改善，所栽植的蘆葦、蒲草和荷花面積逐漸增大，同時(shí)又新出現(xiàn)了許多水生植物種類，經(jīng)野外調(diào)查共有水生植物85種，包括挺水植物、沉水植物、浮葉植物和濕生植物等。經(jīng)2012年遙感調(diào)查，濕地總面積為25.05 km2，其中荷花1.07 km2，蘆葦1.71 km2，蒲草1.86 km2[4]。石佛寺人工濕地是遼河自然保護(hù)區(qū)的重要濕地。

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

底泥的采集時(shí)間為2015年的12月至2016年12月，每月月初。在石佛寺人工濕地內(nèi)選定5個(gè)具有代表性的區(qū)域，確定好一定的點(diǎn)域，做好標(biāo)記(如圖1)。5個(gè)區(qū)域分別為荷花區(qū)域、蒲草區(qū)域、蘆葦區(qū)域、沉水植物和浮葉植物混合區(qū)域以及空白對(duì)照區(qū)域，其中，荷花、蒲草和蘆葦為挺水植物。在各區(qū)域內(nèi)選擇植被生長(zhǎng)較密集，長(zhǎng)勢(shì)較好的區(qū)域作為采樣點(diǎn)進(jìn)行底泥的采取，具有良好的代表性。每月采樣1次，除去1、2月，因?yàn)樵?、2月溫度極低，凍層較厚無(wú)法取樣。利用活塞式柱狀沉積物采樣器取出0～10 cm深度的底泥，約200 g，底泥裝進(jìn)已貼好標(biāo)簽的塑料袋中封好，帶回實(shí)驗(yàn)室。

將濕地帶回的試驗(yàn)底泥中的草根等雜物挑出。進(jìn)行自然風(fēng)干，7～10 d可使其自然風(fēng)干，風(fēng)干后的底泥變成干硬的土塊，將其砸碎，再次挑出剩余的草根等雜物，然后研磨過(guò)篩，將細(xì)碎的底泥土裝進(jìn)貼好標(biāo)簽的密封袋中，測(cè)有機(jī)質(zhì)、氮的含量。

圖1 采樣點(diǎn)分布圖

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

將測(cè)得的有機(jī)質(zhì)、氮含量數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行處理。運(yùn)用Origin軟件進(jìn)行繪圖。使用SPSS軟件分析相關(guān)性。

2 分析與討論

本文將按照4個(gè)季節(jié)來(lái)分析，春季(3月初-6月初)，夏季(6月初-9月初)，秋季(9月初-12月初)，冬季(12月初-次年3月初)，冬季的看作一個(gè)整體來(lái)分析。用1年的數(shù)據(jù)分析水生植物對(duì)底泥中有機(jī)質(zhì)、氮含量的影響。

2.1 有機(jī)質(zhì)含量的分析

有機(jī)質(zhì)是動(dòng)植物體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也是碳循環(huán)的重要保證，在水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的交換過(guò)程中起到十分重要的作用。有機(jī)質(zhì)是湖泊內(nèi)源污染的重要指標(biāo)[5]，有機(jī)質(zhì)在水體中過(guò)量，出現(xiàn)黑水現(xiàn)象，影響水質(zhì)，造成水污染。

圖2 不同區(qū)域底泥中有機(jī)質(zhì)含量

圖2為有機(jī)質(zhì)含量變化圖，按4個(gè)階段分析其含量變化，分析不同水生植物對(duì)有機(jī)質(zhì)含量的影響。冬季(12月初-次年3月初)蘆葦、荷花區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量減少，雖然微生物活動(dòng)較弱，但是蘆葦、荷花區(qū)的殘?bào)w較多仍在分解，且難溶物質(zhì)經(jīng)過(guò)微生物再次轉(zhuǎn)化，有機(jī)質(zhì)含量減少?；旌蠀^(qū)的有機(jī)質(zhì)含量稍有減少，沉水植物與浮葉植物的剩余殘?bào)w稍少，腐解相對(duì)較少，含量變化幅度小。蒲草區(qū)與空白區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量上升，蒲草具有耐寒的特性，死亡量相對(duì)少，上一階段腐解較多，此階段大多為不易分解的形式，留在底泥中?？瞻讌^(qū)不存在水生植物的殘?bào)w，大多是不可分解的有機(jī)質(zhì)沉積在底泥中。

春季(3月初-6月初)，荷花區(qū)與蒲草區(qū)的變化趨勢(shì)為下降-上升，3月溫度開(kāi)始提升，荷花區(qū)的殘?bào)w較多剩余未腐解的繼續(xù)腐解，且易溶解，且3月開(kāi)始水面慢慢融化，水體也有所擾動(dòng)，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量的下降。5月份剩余部分進(jìn)入腐解第二階段產(chǎn)生了一些難溶解物質(zhì)，難溶解的大于腐解的易溶物質(zhì)，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量上升。蒲草在腐解的同時(shí)，部分沒(méi)有死亡的蒲草開(kāi)始復(fù)蘇消耗了少量的有機(jī)質(zhì)，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量下降。5月蒲草腐解一些難溶解的物質(zhì)，蒲草消耗少量的有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量上升。蘆葦區(qū)的變化趨勢(shì)為緩慢上升-下降-上升，蘆葦腐解一些難溶解物質(zhì)，同時(shí)也有一些易溶的物質(zhì)，難溶解的稍多于易溶解的，有機(jī)質(zhì)含量稍有上升。4月溫度上升腐解速度加快，易溶解的多于難溶解的，水面受到水庫(kù)的影響，少量物質(zhì)向水體釋放，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)下降。5月份大多進(jìn)入腐解的第二階段產(chǎn)生大量的難溶解的物質(zhì)，生長(zhǎng)消耗遠(yuǎn)小于腐解產(chǎn)生，有機(jī)質(zhì)含量上升?；旌蠀^(qū)變化趨勢(shì)為下降-緩慢上升-緩慢下降，混合區(qū)為沉水植物與浮葉植物，混合區(qū)的剩余殘?bào)w繼續(xù)腐解，但是混合區(qū)腐解速度比挺水植物快，4月就有一些難溶解的物質(zhì)產(chǎn)生，混合區(qū)的水生植物殘?bào)w的物質(zhì)成分決定難溶物質(zhì)較少，從而有機(jī)質(zhì)含量稍有上升，5月混合區(qū)的水生植物開(kāi)始生長(zhǎng)，消耗了有機(jī)質(zhì)，殘?bào)w腐解基本完成，有機(jī)質(zhì)的含量稍有減少?？瞻讌^(qū)變化規(guī)律為下降-緩慢下降，3月溫度稍有上升，微生物開(kāi)始活動(dòng)，對(duì)冬季沉積下來(lái)的物質(zhì)分解，水面融化，水體擾動(dòng)，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量下降，4、5月空白區(qū)的物質(zhì)剩余量較少，有機(jī)質(zhì)含量下降緩慢。

夏季(6月初-9月初)，蘆葦區(qū)變化趨勢(shì)為上升-下降，說(shuō)明蘆葦?shù)臍報(bào)w仍然有腐解，同時(shí)外源的輸入增加，根部吸附作用強(qiáng)，生長(zhǎng)消耗和微生物分解的小于增加的含量，7、8月為蘆葦快速生長(zhǎng)對(duì)有機(jī)質(zhì)的消耗大量增加，降雨量加大，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量下降。蒲草區(qū)變化趨勢(shì)為始終緩慢下降，6月外源輸入較多，但蒲草的生長(zhǎng)消耗大于外源的輸入，7、8月降雨量的增大，水體擾動(dòng)大，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量下降。荷花區(qū)變化趨勢(shì)為下降-上升-下降，荷花的殘?bào)w剩余較多，所以到了夏季仍有在腐解的，同時(shí)荷花的生長(zhǎng)消耗較大以至于在外源輸入較多的6月，有機(jī)質(zhì)含量仍是下降的趨勢(shì)，7月是花期，對(duì)有機(jī)質(zhì)消耗減少，荷葉阻攔了有機(jī)質(zhì)擴(kuò)散，同時(shí)有難溶物質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量上升，8月開(kāi)始為結(jié)果做準(zhǔn)備，消耗大量有機(jī)質(zhì)，降雨量加大，會(huì)對(duì)底泥沖刷導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量下降。混合區(qū)變化趨勢(shì)為上升-下降，混合區(qū)受到外源的影響有機(jī)質(zhì)含量上升，7、8月同樣受到降雨量的影響自身生長(zhǎng)消耗導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量下降。空白區(qū)變化趨勢(shì)為上升-平穩(wěn)-下降，外源輸入的增加，有機(jī)質(zhì)含量增加。7月份開(kāi)始進(jìn)入汛期，但降雨量相對(duì)不大，同時(shí)沒(méi)有水生植物的生長(zhǎng)消耗，有機(jī)質(zhì)含量趨于平緩，8月為主汛期降雨量對(duì)底泥沖刷嚴(yán)重導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量下降。

秋季(9月初-12月初)蘆葦區(qū)與蒲草區(qū)變化趨勢(shì)均為上升-下降-上升，9月開(kāi)始蘆葦與蒲草漸漸進(jìn)入停止生長(zhǎng)期，減少對(duì)有機(jī)質(zhì)的消耗，微生物分解減弱，根部仍在吸收，有機(jī)質(zhì)含量有上升趨勢(shì)。10月開(kāi)始漸漸死亡，殘?bào)w開(kāi)始分解，第一階段產(chǎn)生大量的可溶性物質(zhì)，含量開(kāi)始下降，11月腐解進(jìn)入第二階段，產(chǎn)生大量難溶性物質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量上升。荷花區(qū)變化趨勢(shì)為下降-平穩(wěn)-上升，9月荷花殘解初期大部分為掉落的花瓣、莖葉，產(chǎn)生可溶性物質(zhì)，并且荷花已經(jīng)開(kāi)始結(jié)果消耗部分有機(jī)質(zhì)，10月荷花大部分開(kāi)始腐解，微生物活動(dòng)開(kāi)始減弱，難溶物質(zhì)與溶解物質(zhì)都產(chǎn)生且相對(duì)平衡，有機(jī)質(zhì)含量趨于平緩。11月溫度較低，微生物活動(dòng)急劇下降，死亡的殘?bào)w較多，部分進(jìn)入腐解第二階段產(chǎn)生較多的難溶物質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量上升?；旌蠀^(qū)變化趨勢(shì)為上升-平穩(wěn)-上升，混合區(qū)包含的沉水植物與浮葉植物，腐解比挺水植物速度快，且腐解較早，9月有機(jī)質(zhì)含量就開(kāi)始上升，10月腐解的第一階段與第二階段都有進(jìn)行，有機(jī)質(zhì)含量較平緩，由于第二階段較第一階段緩慢，11月處于腐解第二階段較多，有機(jī)質(zhì)含量上升?？瞻讌^(qū)變化趨勢(shì)為下降-上升，微生物分解，且水體交換導(dǎo)致底泥中的有機(jī)質(zhì)向水體釋放，有機(jī)質(zhì)含量下降，隨著溫度的降低微生物分解小于水體中有機(jī)質(zhì)的沉積，有機(jī)質(zhì)含量上升。

2.2 氮含量的分析

氮在動(dòng)植物的生長(zhǎng)過(guò)程是必不可少的元素，氮是蛋白質(zhì)、葉綠素、核酸、酶、生物激素等重要生命物質(zhì)的組成部分，是植物結(jié)構(gòu)組分元素[6]。在水體中過(guò)量造成水體富營(yíng)養(yǎng)化影響水生動(dòng)物生存和人類生存用水，水體污染會(huì)影響空氣污染。

圖3 不同區(qū)域底泥中氮含量

圖3為氮含量的變化圖，將其劃分4個(gè)階段觀察變化趨勢(shì)，大致分析不同水生植物對(duì)氮含量變化的影響。

冬季(12月初-次年3月初)蘆葦、荷花區(qū)的變化趨勢(shì)為下降，雖然微生物活動(dòng)較弱，但是蘆葦、荷花區(qū)的殘?bào)w較多仍在分解，且難溶物質(zhì)經(jīng)過(guò)微生物再次轉(zhuǎn)化，氮含量減少。混合區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量稍有減少，沉水植物與浮葉植物的腐解速度快，剩余殘?bào)w稍少，腐解相對(duì)較少，含量變化少。蒲草區(qū)與空白區(qū)的氮含量上升，蒲草具有耐寒的特性，死亡量相對(duì)少，上一階段腐解較多，此階段大多為不易分解的形式，留在底泥中，蒲草區(qū)的氮含量變化稍有上升?？瞻讌^(qū)不存在水生植物的殘?bào)w，大多是不可分解的物質(zhì)和微生物沉積在底泥中，氮含量上升。

春季(3月初-6月初)，蘆葦、荷花的變化趨勢(shì)為下降-上升，3月開(kāi)始回溫，底泥中的光照不足，且氧氣含量低，部分微生物活動(dòng)提高，分解硝態(tài)氮等。年末未腐解的殘?bào)w開(kāi)始腐解，大部分溶解在水體。5月光照增強(qiáng)，一些微生物的活動(dòng)減弱，另有一些微生物活動(dòng)增強(qiáng)，植物殘解難溶性物質(zhì)，5月蘆葦開(kāi)始生長(zhǎng)，對(duì)氮消耗較大，氮含量上升不明顯接近平緩。蒲草區(qū)變化趨勢(shì)為下降-緩慢上升，蒲草與蘆葦?shù)膮^(qū)別在于蒲草耐寒，蒲草殘?bào)w較蘆葦少，底泥的氮含量相對(duì)較少，3、4月殘?bào)w在不斷的腐解，并且蒲草生長(zhǎng)消耗氮，氮含量呈下降趨勢(shì)。5月植物生長(zhǎng)消耗的氮小于微生物聚集在植物根部吸收水中的氮鹽和腐解產(chǎn)生的難溶物質(zhì)，氮含量出現(xiàn)上升?；旌蠀^(qū)變化趨勢(shì)下降-緩慢上升，沉水植物的腐解速率大于挺水植物，4月開(kāi)始上升，由于難溶物質(zhì)增多含量增多，5月開(kāi)始非常緩慢上升，殘?bào)w基本腐解完成，植物生長(zhǎng)消耗較少，上升趨勢(shì)減緩?？瞻讌^(qū)的含量始終在下降，經(jīng)過(guò)冬天的幾個(gè)月，水體中的部分氮沉積在底泥中，3月微生物開(kāi)始分解，氮含量下降，經(jīng)過(guò)3月的分解，剩余少量氮在4-5月分解緩慢，水體的擾動(dòng)造成少量氮含量向水體釋放，氮含量緩慢下降。

夏季(6月初-9月初)，蘆葦區(qū)變化趨勢(shì)為上升-下降，6月外源輸入增加，蘆葦?shù)臄r截能力較強(qiáng)，使得氮含量沉積，生長(zhǎng)消耗小于攔截增加的含量，7-8月生長(zhǎng)消耗的氮含量增加，同時(shí)7-8月為汛期，降雨量加大，雨水沖刷也使得氮含量下降，7月降雨量較少些，氮含量的變化較平緩。蒲草上升-下降-穩(wěn)定，通過(guò)遙感圖像顯示水流方向由蒲草區(qū)穿過(guò)蘆葦區(qū)，從而外源的輸入影響蒲草區(qū)的氮含量，蒲草攔截了部分的氮，使得氮含量增加，7月蒲草的生長(zhǎng)消耗增大，氮含量下降，8月大量的降雨會(huì)有外源物質(zhì)進(jìn)入蒲草區(qū)域，同時(shí)也推移著底泥，蒲草有攔截作用，生長(zhǎng)消耗部分氮，氮含量變化趨于穩(wěn)定。荷花區(qū)下降-上升-下降，6月荷花開(kāi)始大量消耗氮為進(jìn)入下一階段開(kāi)花，即使有外源的輸入，花期對(duì)氮含量的消耗減少，氮含量上升，8月開(kāi)始進(jìn)入結(jié)果期，對(duì)氮的消耗開(kāi)始增加，同時(shí)受到雨水的影響，氮含量開(kāi)始下降?；旌蠀^(qū)的變化趨勢(shì)為上升-下降，由于外源的輸入導(dǎo)致氮含量上升，沉水植物與浮葉植物根部不發(fā)達(dá)，易受到大量降雨沖刷的影響，同時(shí)生長(zhǎng)消耗氮，7、8月氮含量下降。空白區(qū)變化趨勢(shì)為上升-下降-上升，外源的大量輸入且空白區(qū)沒(méi)有植物對(duì)其消耗，僅有微生物少量的消耗，從而氮含量大幅度增加，7月來(lái)水量加大，導(dǎo)致氮含量減少，8月可能有氮含量較大的污水進(jìn)入空白區(qū)，即使雨水沖刷影響，氮含量仍是上升的趨勢(shì)。

秋季(9月初-12月初)，蘆葦、蒲草的變化趨勢(shì)為上升-下降-上升，9月開(kāi)始蘆葦與蒲草漸漸進(jìn)入停止生長(zhǎng)期，減少對(duì)氮的消耗，微生物分解減弱，根部仍在吸收，氮含量上升，10月蘆葦、蒲草開(kāi)始死亡，腐解溶于水體的物質(zhì)，10月光照減弱，水底溫度降低，氧含量減少，厭氧微生物活動(dòng)增加，氮含量下降，11月溫度驟降，微生物活動(dòng)明顯減弱，腐解產(chǎn)生難溶物質(zhì)沉積在底泥中，氮含量上升。荷花區(qū)變化趨勢(shì)為下降-激增，9月荷花結(jié)果消耗部分的氮，掉落少量的花瓣、莖葉，分解產(chǎn)生溶于水物質(zhì)，氮含量有所下降，10月開(kāi)始大部分都已凋落，花瓣、莖葉的分解的速度較快，含氮的物質(zhì)較多，氮含量持續(xù)下降，11月有大部分已進(jìn)入第二階段的腐解難于溶解的物質(zhì)，沉積物氮含量會(huì)激增?；旌蠀^(qū)變化趨勢(shì)為緩慢上升-大幅度上升，9月混合區(qū)水生植物腐解出易溶物質(zhì)，沉水植物阻隔部分物質(zhì)向水體的釋放，溶于水的小于被阻擋的含量，氮含量緩慢上升，沉水植物腐解速度快優(yōu)先于挺水植物進(jìn)入腐解第二階段，10月腐解第二階段開(kāi)始，難溶物質(zhì)增多，氮含量增加，混合區(qū)殘?bào)w較多，部分處于腐解第一階段，導(dǎo)致上升幅度較小。11月微生物分解減弱，腐解仍在進(jìn)行，大多處于腐解第二階段，氮含量持續(xù)增加?？瞻讌^(qū)的變化趨勢(shì)為下降-上升，9月份水庫(kù)正處于蓄水期，對(duì)水體造成擾動(dòng)，使得空白區(qū)的氮含量下降，10月基本停止蓄水，水體懸浮物自然沉積，底泥氮含量增加，11月懸浮物基本沉積完成，微生物活動(dòng)降低，氮含量緩慢上升。

由以上對(duì)有機(jī)質(zhì)與氮含量的變化分析看出不同的水生植物在不同的季節(jié)對(duì)底泥中的有機(jī)質(zhì)與氮的含量都有不同的影響。

2.3 綜合分析

2.3.1 有機(jī)質(zhì)與氮的相關(guān)性分析

由有機(jī)質(zhì)、氮含量的變化圖(圖2和圖3)可發(fā)現(xiàn)兩者變化趨勢(shì)比較接近，進(jìn)行有機(jī)質(zhì)與氮的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)各研究區(qū)均顯著相關(guān)，說(shuō)明具有較高的協(xié)同性。底泥中的有機(jī)質(zhì)與氮含量變化大多與水生植物殘?bào)w的分解和微生物的活動(dòng)相關(guān)。水生植物對(duì)有機(jī)質(zhì)和氮含量影響大致相同。

表1 不同區(qū)域有機(jī)質(zhì)與氮的相關(guān)分析

2.3.2 不同區(qū)域不同季節(jié)的有機(jī)質(zhì)和氮含量分析

表2為不同區(qū)域不同季節(jié)有機(jī)質(zhì)、氮含量平均值。在春季底泥中有機(jī)質(zhì)的含量，蘆葦區(qū)>荷花區(qū)>蒲草區(qū)>混合區(qū)>空白區(qū)，氮的含量為荷花區(qū)>蘆葦區(qū)>蒲草區(qū)>空白區(qū)>混合區(qū)。在夏季有機(jī)質(zhì)的含量，荷花區(qū)>蘆葦區(qū)>混合區(qū)>蒲草區(qū)>空白區(qū)，氮的含量荷花區(qū)>混合區(qū)>蘆葦區(qū)>蒲草區(qū)>空白區(qū)。在秋季有機(jī)質(zhì)的含量，蘆葦區(qū)>荷花區(qū)>混合區(qū)>蒲草區(qū)>空白區(qū)，氮的含量荷花區(qū)>蘆葦區(qū)>混合區(qū)>蒲草區(qū)>空白區(qū)。在冬季有機(jī)質(zhì)的含量，荷花區(qū)>蘆葦區(qū)>混合區(qū)>蒲草區(qū)>空白區(qū)，氮的含量荷花區(qū)>蘆葦區(qū)>蒲草區(qū)>混合區(qū)>空白區(qū)。

根據(jù)季節(jié)劃分，春季濕地底泥中有機(jī)質(zhì)與氮含量較高的區(qū)為蘆葦區(qū)與荷花區(qū)，夏季含量較高的區(qū)為荷花區(qū)，秋季蘆葦區(qū)和荷花區(qū)含量較高些，冬季荷花區(qū)的含量較高。由于荷花的花瓣，莖葉較多，所以荷花區(qū)的有機(jī)質(zhì)與氮含量較高。

表2 不同區(qū)域不同季節(jié)有機(jī)質(zhì)、氮含量平均值 mg/g

表3是1年來(lái)各研究區(qū)的有機(jī)質(zhì)、氮含量的平均值，由表可看出幾個(gè)研究區(qū)有機(jī)質(zhì)的含量為蘆葦>荷花>混合>蒲草>空白，氮的含量為荷花>蘆葦>混合>蒲草>空白。結(jié)合季節(jié)分段的分析與1年整體水平分析，根據(jù)水生植物的不同性能，位置上可以將具有攔截能力的種植在濕地外側(cè)，例如挺水植物的蘆葦與蒲草，根據(jù)秋季水生植物腐解產(chǎn)生大量的有機(jī)質(zhì)與氮，在水生植物死亡時(shí)就開(kāi)始打撈殘?bào)w，防止腐解污染水體。即合理種植水生植物和在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間采取恰當(dāng)?shù)拇胧┮愿纳茲竦氐乃h(huán)境，防止二次污染。

表3 不同區(qū)域1年整體有機(jī)質(zhì)、氮含量平均值 mg/g

3 結(jié) 論

底泥中的有機(jī)質(zhì)含量與氮含量受到多個(gè)因素的影響，如水生植物自身、溫度、降雨量、微生物、水流方向，這些因素影響著有機(jī)質(zhì)、氮的含量變化。隨著季節(jié)的變化溫度隨之變化微生物活動(dòng)變化影響著含量的變化，溫度升高微生物分解強(qiáng)降低了有機(jī)質(zhì)與氮的含量，不同的微生物對(duì)有機(jī)質(zhì)和氮的分解程度不同，影響有機(jī)質(zhì)、氮的含量。在汛期，降雨量大同時(shí)加大了雨水的沖刷從而導(dǎo)致了有機(jī)質(zhì)與氮含量的降低，降雨量不均對(duì)不同的研究區(qū)的含量產(chǎn)生不同的影響，降雨對(duì)水體的擾動(dòng)使得有機(jī)質(zhì)與氮的含量降低。水流對(duì)沉積物有推移作用，從而導(dǎo)致了底泥中有機(jī)質(zhì)與氮的含量的變化。流速越大推移的沉積物越多，有機(jī)質(zhì)與氮的沉積量越小。最主要的因素不同的水生植物，功能性的不同，對(duì)底泥中有機(jī)質(zhì)、氮含量的影響也就不同，挺水植物的根部吸附作用強(qiáng)于沉水植物，有機(jī)質(zhì)、氮的含量增多，沉水植物受水體的擾動(dòng)影響較小同時(shí)遏制底泥中的有機(jī)質(zhì)、氮向水體的釋放，促使有機(jī)質(zhì)、氮的增加。不同的水生植物在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)有機(jī)質(zhì)、氮的消耗與植物死亡時(shí)殘?bào)w腐解產(chǎn)生了有機(jī)質(zhì)、氮都影響著含量變化。經(jīng)對(duì)研究區(qū)有機(jī)碳與氮的相關(guān)性分析，結(jié)果顯示有機(jī)質(zhì)與氮顯著相關(guān)，表明有機(jī)質(zhì)與氮含量變化多來(lái)自植物殘解與微生物分解的影響，同時(shí)說(shuō)明水生植物對(duì)有機(jī)質(zhì)與氮的含量變化影響差異不大。本文發(fā)現(xiàn)蘆葦區(qū)、混合區(qū)、荷花區(qū)的含量較高，蒲草區(qū)域的含量較低，高于空白區(qū)的含量，可以將蘆葦與蒲草等具有攔截污染物的挺水植物種植在濕地外側(cè)，在秋季水生植物進(jìn)入死亡期開(kāi)始進(jìn)行殘?bào)w打撈，防止二次污染。

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