夏、秋季雙臺子河口濕地反硝化細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。雙臺子河口濕地內植被類型眾多,生物資源豐富,但由于自然因素和人為干擾,濕地內水質污染嚴重,植被退化加劇。因此研究雙臺子河口濕地不同類型濕地的反硝化作用特征和影響因素,對濕地生態(tài)功能研究與濕地保護和利用具有重要意義。
　　本研究采用現(xiàn)場調查與現(xiàn)場模擬培養(yǎng)相結合的方法,研究了雙臺子河口蘆葦濕地和翅堿蓬濕地的反硝化細菌和反硝化作用,探討了植

2、被退化對反硝化作用的影響;對比分析了有機污染物五氯酚(pentachlorophenol, PCP)對不同植被類型濕地反硝化細菌和反硝化的作用效應,以期為雙臺子河口濕地植被退化和 PCP污染的生態(tài)效應研究提供基礎數(shù)據(jù),為退化濕地的生態(tài)修復和 PCP污染防治理論與技術研究提供理論依據(jù)。具體的研究內容和結果包括以下三個方面:
　　(1)研究了2013年夏、秋季雙臺子河口濕地植被生長良好的蘆葦和翅堿蓬濕地內反硝化細菌的分布,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)。結果表明,蘆葦、翅堿蓬濕地反硝化細菌的平均值分別為12.87×103個?g-1土和17.70×103個?g-1土。蘆葦濕地反硝化細菌豐度與含水率呈顯著性正相關,與亞硝酸鹽和鹽度呈顯著性負相關;翅堿蓬濕地反硝化細菌豐度與亞硝酸鹽呈顯著性負相關

4、關系。另外濕地沉積物中TOC(Total Organic Carbon,TOC)也是反硝化細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、秋季雙臺子河口植被退化濕地內反硝化細菌的分布, PDR,反硝化作用產(chǎn)物N2O/(N2O+N2)值,及pN2O。結果顯示,植被退化使?jié)竦氐姆聪趸毦鷶?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含量和反硝化細菌數(shù)量減少,從而抑制了濕地的反硝

6、化作用有關。
　　(3)采用現(xiàn)場模擬培養(yǎng)法,研究了PCP對蘆葦濕地、翅堿蓬濕地和植被退化濕地反硝化細菌和反硝化作用的影響。結果表明,在三類不同濕地中,短時間內PCP均促進了反硝化細菌的生長,隨著時間推移,促進作用減小,60天后促進作用消失。PCP對PDR和pN2O產(chǎn)生了短時間的促進作用,其促進作用因濕地類型和PCP濃度的不同而不同,且促進作用在60天后消失。PCP對三種濕地中反硝化作用產(chǎn)物N2O/(N2O+N2)比值的影響不同。在