磷在湖滨湿地土壤-水-植物系统中的迁移过程与归趋机制研究

湖滨湿地在能量流动和物质循环方面发挥着重要的生态作用，在拦截陆源污染、净化湖泊水质方面成效显著。研究湖滨湿地中主要营养元素磷的迁移特征和归趋机制是揭示湖滨湿地生态系统地球化学循环和功能机理的重要基础。本项目选择鄱阳湖典型湖滨湿地为研究对象，采用实地监测、室内分析、模拟试验及模型模拟的综合方法，研究湖滨湿地土壤-水界面中释磷或纳磷过程，基于水动力弥散和吸附理论构建湖滨湿地土壤-水界面磷通量模型，明确湖滨湿地汇-源转换条件和临界水体磷浓度；揭示湖滨带植物系统对磷的去除作用机制，开展磷去除率控制因素的分析和筛选；基于磷素在土壤-水-植物系统中迁移的动力过程分析和同位素示踪方法，定量研究磷在湖滨带土壤-水-植物系统中的迁移过程与归趋机制。研究结果对防治湖泊水污染，开展湖滨湿地污染物的环境效应研究提供了科学理论依据。

湖滨带污染物的产生和迁移转化过程与自然界的水文过程有着密不可分的联系。本基金项目通过系统的、有针对性的野外湖滨带观测实验和室内试验分析，获得湖滨带磷素随水文循环在每个水流途径内的迁移转化规律以及季节变化规律，分析水－土界面磷素迁移转化规律，研究了不同环境条件下湖滨带基质-水界面间磷的迁移。选取不同的湖滨湿地植物（挺水植物为菖蒲、香蒲、美人蕉和旱伞竹，沉水植物为黑藻、金鱼藻、狐尾藻和马来眼子菜），通过测定不同流态湖滨湿地中植物的根茎叶及干重的磷含量，来探讨不同植物在不同湿地系统中对磷的吸收。同时，通过对湖滨带基质磷的静态释放进行模拟，判别了湖滨带基质与上覆水间释磷或纳磷过程；建立了界面磷迁移动力学模型。研究结果对于揭示磷素在湖滨带的迁移过程及机理，为鄱阳湖流域和其他类似条件地区的污染物研究和污染物输出量估算提供参考，为湖滨带污染控制措施的制定提供了科学依据；总体来看，基金项目圆满完成了项目任务书中的各项任务，总计发表国内外学术论文13篇，项目执行过程中经费使用合理、规范。