苕溪流域沉積物的氮形態(tài)分布及影響因素分析

3.7萬字 77頁 包括外文翻譯，原創(chuàng)作品，通過查重系統(tǒng)


摘 要
氮是水體主要的生源要素之一氮含量影響水體初級生產(chǎn)力的大小。沉積物中氮的存在形態(tài)直接影響其參與生物地球化學(xué)循環(huán)的途徑以及對氮循環(huán)的貢獻(xiàn)。深入研究沉積物中氮的賦存形態(tài)、含量以及分布特征是準(zhǔn)確理解水生生態(tài)系統(tǒng)中氮的生物地球化學(xué)循環(huán)及其生物效應(yīng)的前提。本文以太湖重要入湖河流苕溪枯水期表層沉積物以及沿岸不同利用類型的土壤樣品為研究對象，研宄該流域氮形態(tài)的含量及空間分布特征并探討其影響機(jī)制。結(jié)果表明:
（1）本文所測得東苕溪沉積物樣品枯水期TN在上中下游的平均含量為2502.48 mg/kg、2206.03 mg/kg和2175.703 mg/kg。分布趨勢同OP和有機(jī)氮含量一樣，呈依次降低. 總的來說，東苕溪上游水質(zhì)最差，中下游水質(zhì)較好。本文所測得西苕溪沉積物樣品在枯水期OM平均含量分別為4.19%、8.75%和5.61%。事實(shí)上，類似于OM，其他的主要元素成分的的分布特征也主要體現(xiàn)在中游的含量處于最高。
（2）通過元素分布特征對比，我們發(fā)現(xiàn)西苕溪除TP外，其余主成分的含量均高于東苕溪。尤其是OM的百分含量，這表明西苕溪的水體水質(zhì)狀況要劣于東苕溪。分析沉積物與三種類型土壤之間的含量差異發(fā)現(xiàn)，表層沉積物中TN、有機(jī)氮的平均含量均低于土壤中的值，表明土壤中N、P成為苕溪水體沉積物中營養(yǎng)元素的主要來源。
（3）采用分級浸取分離法分別對苕溪流域表層沉積和岸上土壤樣品中的離子交換形態(tài)氮（IEF-N）、弱酸可提取形態(tài)氮（WAEF-N）、強(qiáng)堿可提取形態(tài)氮（SAEF-N）和強(qiáng)氧化劑可提取態(tài)氮（SOEF-N）四種形態(tài)進(jìn)行提取，分析沉積物中各形態(tài)N 含量及其分布特征和成因。分析結(jié)果表明，東西苕溪上游和中游沉積物中四種形態(tài)的相對含量大小為：強(qiáng)氧化劑可提取態(tài)氮>強(qiáng)堿可提取形態(tài)氮>弱酸可提取形態(tài)氮>離子交換形態(tài)氮，對于下游地區(qū)，西苕溪的含量相對大小發(fā)生變化，為：強(qiáng)堿可提取形態(tài)氮>強(qiáng)氧化劑可提取態(tài)氮>弱酸可提取形態(tài)氮>離子交換形態(tài)氮。這與底泥氧化還原性質(zhì)有關(guān)。
（4）通過氮形態(tài)與沉積物物質(zhì)組分的相關(guān)性分析，我們發(fā)現(xiàn)：東苕溪整體上相關(guān)性比西苕溪要好，東苕溪各形態(tài)與有機(jī)質(zhì)均有很好地相關(guān)關(guān)系。此外，總的來說，苕溪氮形態(tài)與金屬氧化物的相關(guān)性并不明顯。這可能與苕溪的地質(zhì)背景，還有其土地利用方式等有關(guān)，具體原因有待于進(jìn)一步探索。通過不同利用類型土壤及沉積物中氮形態(tài)與主成分因子分析及對比，發(fā)現(xiàn)土壤物質(zhì)組分與N形態(tài)相關(guān)性要好于沉積物。


關(guān)鍵詞：苕溪流域；沉積物；土地利用類型；營養(yǎng)元素；主成分；相關(guān)性分析；因子分析。