夏、秋季雙臺(tái)子河口濕地反硝化細(xì)菌與反硝化作用及植被退化和五氯酚(PCP)污染的影響.pdf

1、反硝化作用是將硝酸鹽或亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為N2或N2O釋放到大氣中,是有效去除濕地中過量氮素的主要途徑。雙臺(tái)子河口濕地內(nèi)植被類型眾多,生物資源豐富,但由于自然因素和人為干擾,濕地內(nèi)水質(zhì)污染嚴(yán)重,植被退化加劇。因此研究雙臺(tái)子河口濕地不同類型濕地的反硝化作用特征和影響因素,對(duì)濕地生態(tài)功能研究與濕地保護(hù)和利用具有重要意義。
　　本研究采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與現(xiàn)場(chǎng)模擬培養(yǎng)相結(jié)合的方法,研究了雙臺(tái)子河口蘆葦濕地和翅堿蓬濕地的反硝化細(xì)菌和反硝化作用,探討了植

2、被退化對(duì)反硝化作用的影響;對(duì)比分析了有機(jī)污染物五氯酚(pentachlorophenol, PCP)對(duì)不同植被類型濕地反硝化細(xì)菌和反硝化的作用效應(yīng),以期為雙臺(tái)子河口濕地植被退化和 PCP污染的生態(tài)效應(yīng)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為退化濕地的生態(tài)修復(fù)和 PCP污染防治理論與技術(shù)研究提供理論依據(jù)。具體的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果包括以下三個(gè)方面:
　　(1)研究了2013年夏、秋季雙臺(tái)子河口濕地植被生長(zhǎng)良好的蘆葦和翅堿蓬濕地內(nèi)反硝化細(xì)菌的分布,反硝化速率(

3、Potential denitrification rate PDR),反硝化作用產(chǎn)物N2O/(N2O+N2)值,及N2O釋放率(potential N2O productionrate pN2O)。結(jié)果表明,蘆葦、翅堿蓬濕地反硝化細(xì)菌的平均值分別為12.87×103個(gè)?g-1土和17.70×103個(gè)?g-1土。蘆葦濕地反硝化細(xì)菌豐度與含水率呈顯著性正相關(guān),與亞硝酸鹽和鹽度呈顯著性負(fù)相關(guān);翅堿蓬濕地反硝化細(xì)菌豐度與亞硝酸鹽呈顯著性負(fù)相關(guān)

4、關(guān)系。另外濕地沉積物中TOC(Total Organic Carbon,TOC)也是反硝化細(xì)菌豐度的主要影響因素。蘆葦、翅堿蓬濕地PDR分別為34.32、29.38 mgN?kg-1土.d-1;反硝化作用產(chǎn)物N2O/(N2O+N2)值均小于50％,且蘆葦濕地反硝化過程中N2O向N2的轉(zhuǎn)化率高于翅堿蓬濕地;pN2O分別為7.03、8.54 mgN?kg-1土.d-1。濕地中的反硝化作用在不同月份存在較大差異,主要影響因素為溫度和氧化還原電

5、位。
　　(2)研究了2013年夏、秋季雙臺(tái)子河口植被退化濕地內(nèi)反硝化細(xì)菌的分布, PDR,反硝化作用產(chǎn)物N2O/(N2O+N2)值,及pN2O。結(jié)果顯示,植被退化使?jié)竦氐姆聪趸?xì)菌數(shù)量減少,主要影響因素為土壤中的TOC含量減少。植被退化后,濕地的反硝化速率PDR和N2O的釋放率pN2O明顯減小;N2O/(N2O+N2)值與蘆葦濕地相近,小于翅堿蓬濕地。其原因可能與植被退化使?jié)竦豑OC含量和反硝化細(xì)菌數(shù)量減少,從而抑制了濕地的反硝

6、化作用有關(guān)。
　　(3)采用現(xiàn)場(chǎng)模擬培養(yǎng)法,研究了PCP對(duì)蘆葦濕地、翅堿蓬濕地和植被退化濕地反硝化細(xì)菌和反硝化作用的影響。結(jié)果表明,在三類不同濕地中,短時(shí)間內(nèi)PCP均促進(jìn)了反硝化細(xì)菌的生長(zhǎng),隨著時(shí)間推移,促進(jìn)作用減小,60天后促進(jìn)作用消失。PCP對(duì)PDR和pN2O產(chǎn)生了短時(shí)間的促進(jìn)作用,其促進(jìn)作用因濕地類型和PCP濃度的不同而不同,且促進(jìn)作用在60天后消失。PCP對(duì)三種濕地中反硝化作用產(chǎn)物N2O/(N2O+N2)比值的影響不同。在