湿地磷的生物地球化学循环及影响因素_孙宏发

第27卷第1期2006年3月内蒙古农业大学学报JournalofInnerMongoliaAgriculturalUniversityVo.l27No.1Mar.2006综述湿地磷的生物地球化学循环及影响因素*孙宏发1,刘占波2,谢安1(1.中国地质大学研究生院,武汉430074;2.内蒙古农业大学党政办公室,呼和浩特010018)摘要:湿地作为一个独特的生态系统有其特殊的生物地球化学循环。本文从磷的生物地球化学循环要素出发,简要介绍了湿地磷的生物地球化学循环基本过程,在此基础上阐述了影响湿地磷的生物地球化学循环的要素及以后湿地磷生物地球化学研究的几个主要方向。关键词:湿地;生物地球化学;循环;转化中图分类号:P593文献标识码:A文章编号:1009-3575(2006)01-0148-05THEBIOGEOCHEMISTRYCIRCULATIONOFPHOSPHORUSINWETLANDANDTHEINFLUENCEFACTORSSUNHong-fa1,LIUZhan-bo2,XIEAn1(1.Thegraduateschool,chinauniversityofgeosciences,Wuhan430074,China;2.Theofficeofpartyandadministration,InnerMongoliaagriculturaluniversity,Huhhot010018,China)Abstract:Wetlandsarespecialecosystemswithdistinctivebiogeochemistrycirculation.proceedfrombiologicalgeochemistrycircula-tionkeyelementofthephosphorus,hasintroducedthebasiccourseofbiologicalgeochemistrycirculationofthewetlandphosphorusbriefly,haveexplainedonfoundationoncethatinfluencesthekeyelementofbiologicalgeochemistrycirculationofthewetlandphos-phorusandseveralmaindirectionsthatwillbestudiedofbiologicalgeochemistryofwetlandphosphorusafterwards.Keywords:wetland;biogeochemistry;circulation;transformation湿地磷(P)的生物地球化学循环,即磷在湿地生态系统中的传输和转化,包括大量的相关的物理、化学和生物过程。总的来说,磷的生物地球化学循环是一个沉积性,不完全的循环[1-2]。而湿地中独特的多样的水文条件显著影响着磷的生物地球化学过程,这些过程不仅改变了物质的化学组成,而且使它们在湿地内发生空间位移,如水沉积物之间的交换、植物吸收,向周围生态系统输送磷酸盐有机物等等,这些过程反过来又影响着湿地的生产力水平,进而影响到湖泊富营养化。本文就以磷的存在形态出发,着重介绍了沉积物-水体界面磷的迁移与转化和湿地生物对P的吸收与转化,并说明了温度、pH值、氧化还原电位,水力条件和人为因素对湿地磷生物地球化学循环的影响。*收稿日期:2005-10-19基金项目:湖北省涝渍灾害与湿地农业重点实验室开放基金(HNKFJ2002B03)资助作者简介:孙宏发(1982—),男,硕士研究生,主要从事湿地滨岸带生态恢复方面的研究.1湿地中磷的生物地球化学循环要素P是生态系统中最重要的化学物质之一,它被作为一种主要的限制性养分或一种重要的矿物元素[2]。沉积物和土壤中的磷主要以吸附态、有机态、铁结合态、钙结合态、铝结合态等形式存在。在大多数土壤中,磷以无机形态为主,主要以正磷酸盐的形式存在,焦磷酸盐的数量很少;有机形态的磷含量较低,而且变幅比较大。对滇池0cm～6cm沉积物的分析表明,滇池沉积物中以钙磷和铁磷为主,沉积物中各形态磷在环境条件改变时,又将磷释放到水体[3];而在红枫湖、百花湖的沉积物中以有机磷和铁结合态磷为主,有机态磷和铁结合态的磷控制了沉积物中磷的地球化学作用过程[4];同时,在河口及岸带水体沉积物中的磷主要以有机态磷和铁、铝结合态的磷存在[5]。总之,在不同湿地环境中,磷的存在形态也不同,对湿地磷的生物地球化学循环所起的作用也不同。2湿地磷生物地球化学循环基本方式在非生物———生物复合的湿地系统中,磷循环的主要地球化学过程包括:岩石的风化(涉及、机械的、化学的、生物和生物化学的作用)释放;磷被陆地生物吸收及利用,最终通过生降解回到土壤和沉积物