摘要
海草床具有关键生态功能，比如通过吸收二氧化碳等温室气体调节大气环境，有效固定和储存碳，减缓全球气候变化；吸收和转化海水中的有机物颗粒净化水质，维护水体的生态平衡；稳定底栖生物食物网，为众多海洋生物提供食物和栖息地。氮（N）和磷（P）作为影响海草的重要营养盐，对海草的各项生命活动起着重要作用。本文对海南万宁小海湾四个季度的环境因素、贝克喜盐草(Halophilabeccarii)形态生理指标和生物量进行了野外调查，分析了影响贝克喜盐草形态生理指标以及生物量的环境因素。通过设置有机氮和无机氮添加实验，以及有机氮和磷酸盐添加实验，对沉积物总有机碳（TOC）和总氮（TN）含量、可矿化有机碳、溶解有机碳（DOC）、沉积物微生物、沉积物间隙水营养盐浓度、贝克喜盐草形态生理指标和生物量等参数进行了分析，明确了无机氮、有机氮和磷酸盐添加对贝克喜盐草海草、沉积物以及微生物的影响。本研究明确了小海湾环境因素变化对贝克喜盐草海草床的影响，对了解海草床的衰退原因具有重要意义，也可以为海草床的保护和修复提供理论依据和技术支持。 主要结论如下： 1.2023年4月、7月、10月和2024年1月对万宁小海湾海水、沉积物间隙水、海草进行了野外调查。调查结果显示，不同季节间海水温度、盐度和pH存在显著差异，沉积物间隙水亚硝酸盐含量在不同季节间存在显著差异。不同季节间贝克喜盐草叶长、叶宽、节间距和叶柄长差异显著。随着温度的升高，贝克喜盐草叶片长度和C含量受影响较大，光合作用和呼吸作用平衡被打破，从而影响叶片生长。盐度升高降低了海草叶片宽度。pH降低在一定程度上增加了海草组织C和N含量。沉积物间隙水亚硝酸盐、溶解磷酸盐（DIP）和溶解无机氮（DIN）对贝克喜盐草影响较大，亚硝酸盐浓度升高提高了叶片长度，DIP浓度增加提高了叶片宽度，DIN浓度的增加提高了海草组织N含量，降低了其C含量。 2.在万宁小海湾贝克喜盐草海草床开展为期4周有机氮和无机氮添加的野外操控实验，结果显示不同氮源的添加对沉积物间隙水中氮营养盐有积极作用，其中无机氮添加比有机氮添加对沉积物间隙水影响更大。无机氮添加对海草形态指标的影响明显高于有机氮添加及其协同影响。无机氮添加显著降低了海草C含量，有机氮和无机氮同时添加显著增加了N含量，协同作用对海草组织N含量的影响不显著。同时添加有机氮无机氮降低了海草沉积物微生物种群的多样性和丰富度，使与C和N代谢相关的沉积物微生物群落功能增强。 3.在万宁小海湾贝克喜盐草海草床开展为期4周的有机氮和磷酸盐添加实验，结果表明，添加磷酸盐和同时添加有机氮磷酸盐均显著增加了沉积物间隙水中DIP浓度和DOC含量，添加磷酸盐显著降低了沉积物TOC含量。磷酸盐添加加剧了海草的氮限制，并未对海草生理形态指标造成显著影响，而有机氮磷酸盐添加显著提高了海草叶长、叶宽以及C含量。同时添加有机氮磷酸盐显著降低了沉积物微生物的多样性和丰富度，磷酸盐添加使与氮代谢相关的沉积物中微生物群落功能发生变化。 4.未来应加强对海草床的动态监测，定期观测和记录海草床的生长状况、水质变化以及生物群落结构等信息，为制定科学的保护措施提供数据支持；应积极探索和应用不同形态氮磷营养盐间的交互作用对海草床恢复的影响，采取措施降低富营养化对海草床的负面影响，提高海草床的移植成活率；同时加强对全球气候变化和人类活动营养盐输入对海草床的协同影响研究。
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