摘要
富营养化已成为我国湖泊水环境最严重的问题。控制湖泊富营养化的方法，包括外源、内源控制和生态修复。其中湖滨带生态修复是控制湖泊富营养化的重要途径，目前已广泛应用于外源控制，但是它对内源污染的控制还不清。本研究在富营养化浅水湖泊太湖，选择污染严重、陆源污染物输入较少的梅梁湾，以其敏感区--湖滨带为研究对象，以氮为重点，通过长期的野外观测、室内与野外原位培养实验相结合的方法，对湖滨带氮的“源”和“汇”效应，上覆水体和沉积物中各种形态氮的时空变化，沉积物中氮的净氨化、净硝化和反硝化速率进行了较系统的研究。同时为了揭示湖滨带去除污染物同时可能带来的重要的负面效应，对其温室气体N2O和CH4的贡献量及其影响因素进行了探索性研究。研究结果表明： 1、植被型湖滨带能够有效地截获来自开阔水体的再悬浮颗粒物和藻，是湖泊开阔水体内氮元素的“汇”。植被区悬浮物的沉降速率是开阔水体的20～91倍；藻华爆发期，植被区的藻类生物量是临近开阔水体的3000～4000倍。 2、植被型湖滨带是湖泊系统中氮的生物地球化学作用活跃区，具有强的氨化、硝化和反硝化作用。湖滨带上覆水体无机氮空间梯度变化明显，自开阔水体向岸边区，铵态氮浓度降低，硝态氮浓度升高，表层沉积物全氮含量减少。湖滨带可能主导整个湖泊的脱氮，脱氮速率约为2.3 kgNm-2y-1，是开阔水体的148倍。但是裸露型湖滨带与开阔水体具有很好的同质性。 3、富营养化湖泊是重要的N2O、CH4排放源，其湖滨带可能主导整个湖泊的N2O、CH4排放。在一年的观测期间，梅梁湾湖滨带和开阔水体两种温室气体通量均具有很高的时空变异性，其变化范围分别在-278～2101μg N2O m-2 h-1，-0.2～131 mg CH4 m2 h-1，其中水位变幅区是湖滨带N2O排放的核心区，年均排放通量高达505±439μg N2O m-2 h-1，是临近开阔水体的24倍，而水向辐射植被区则是湖滨带CH4排放的核心区，年排放量高达104 g m2y-1，是开阔水体的25倍。 植被型湖滨带有助于降低湖泊内源氮污染，其修复是富营养化湖泊自我恢复的重要途径。但是，由于湖滨带接纳了太多的污染物，温室气体N2O和CH4排放量较高，对大气环境也产生了重要的负面影响。如何全面地评价湖滨带的生态功能，还有待更多大尺度的基础数据。
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