不同淹水深度对香蒲生长状况、水质及底泥理化性质的影响

第51卷第1期
2.0.21 年 1 月
吉林大学学报(地球科学版）
Journal of Jilin University(Earth Science Edition)
Vol.51 No.l
Jan. 2021
周林飞，康思宇，张静.不同淹水深度对香蒲生长状况、水质及底泥理化性质的影响.吉林大学学报（地球科学版），2021,51 (l)：231 - 239. doi：10.13278/ki.jjuese.20190170.
Zhou Linfei,Kang Siyu,Zhang Jing. Effects of Different Water Depths on G r o w t h States of T yp ha O rientalis Pr^.s/,Water Quality and Sediment Physical and Chemical Properties. Journal of Jilin University (Earth Science Edition),2021,51 (1)：231 - 239. doi：10.13278/ki.jjuese.20190170.
不同淹水深度对香蒲生长状况、水质
及底泥理化性质的影响
周林飞I，康思宇，张静
沈阳农业大学水利学院.沈阳110161
摘要：为了研究湿地香蒲种群对不同水深环境的生态响应规律和特征.分别于2018 - 06 - 30,2018 _
07 -30,2018 -08 - 29,2018 - 09 - 28进行野外采样.通过调查和室内化学分析，探讨了7个不同淹水深度
下香蒲种群生长指标、水质因子和底泥因子的变化情况。

结果表明：在不同淹水深度下，香蒲的生长指标
差异显著，当淹水深度为50 c m时.香蒲的生长状态最优；4个采样日石佛寺水库水样大体呈弱城性.底泥
类型为中性偏酸性；随着淹水深度的增加，水样中的溶解氧（D O)、硝态氮（N03—)和亚硝态氮（N02-)质量
浓度逐漸减小，总氮（T N)和氨氮（N H，〉质量浓度增大，底泥中氨氮（N H，）和有机碳（S O C)质量分数总
体增大，总氮（T N)、硝态氮（N()3 _ )和亚硝态氮（N O:>质量分数逐渐减小.电导率总体逐渐降低，总磷
(T P)和速效磷（A P)的质量分数基本呈波动状态。

底泥和水体中氮元素的含有量对香蒲的生长影响较大。

关键词：香蒲；生长状态；水深；水环境因子；底泥环境因子；辽宁沈阳石佛寺人工湿地
d o i：10.13278/ki.jjuese.20190170 中图分类号：X524 文献标志码：A
Effects of Different Water Depths on Growth States of T y p h a
O r i e n t a l i s P r e s l, Water Quality and Sediment
Physical and Chemical Properties
Zhou Linfei ,Kang Siyu,Zhang Jing
College o f Water Conservancy ^Shenyang Agriculture University ^Shenyang 110161, China
A b s t r a c t：In order to study the ecological response law and characteristics of T ypha arigustifolia in different water depth environments on2018 - 06 - 30，2018 - 07 - 30，2018 - 08 - 29，and2018 - 09 - 28，the changes of growth indexes,water quality factors,and sediment factors of Typha augustifolia under different flooding depths were discussed through field sampling survey and indoor chemical analysis.The 收稿曰期：2019 -08 - 27
作者简介：_林飞|(1970—2020),女，副教授，主要从事水环境研究，********************
通信作者：康思宇（1995 —），女，硕士，主要从事湿地生态环境研究，F：-m a i U542644014@q q.c o m
基金项目：辽宁省水利科学技术项目（20170147)
Supported by the Water Conservancy Science and Technology Project of Liaoning Province (20170147)
232吉林大学学报（地球科学版)第51卷
results showed that the grow th indexes of Typhu oriental'll Pres/were different at different flooding depths. A t the water depth of 50 cm, the grow th state of T ypha orientalis Presl was the best. The water samples of Shifosi reservoir were weakly alkaline over 4sampling days, and sediment types were acidic neutral sediment. W ith the increase of the w ater depth, the mass concentration of dissolved oxygen (1)0)，nitrate nitrogen (N()：j ), and n itrite nitrogen (N()2) in the water samples gradually decreased, and the mass concentration of total nitrogen (T N)and ammonia nitrogen (N H, ) increased. W ith the increase of water depth，the overall quality score of ammonia nitrogen (N H, ) and organic carbon (SO C) increased，the quality score of total nitrogen (T N)，nitrate nitrogen (N()s) and n itrite nitrogen (N()2) decreased g rad ually，the overall conductivity decreased gradually, and the quality score of the total ph〇vSphorus (T P) and available phosphorus (A P) fluctuated substantially. The content of nitrogen in sediment and water had a great influence on the grow th of Typhu orientalis Presl.
Key words：Typhu orientalis P re s l;grow th state；water depth；water environm ental factors；sediment environment factors; Shifosi constructed wetland in Shenyang .Liaoning
〇引言
湿地不仅是一种极其珍贵的自然资源，也是一 种具有水、陆双重特性的高价值生态系统1K。

水作 为维持湿地生态系统健康发展的重要环境因素之一，对湿地物种的分配和植物环境的组成起到先决作用。

大量研究表明.淹水深度是人为可操控的最有效、最直接的环境要素之一，也是区别于其他生态 环境最本质的环境特征。

目前，已有大量学者开展了水深对湿地植物的 影响研究，如：Vreare V等[21研究发现水深对水生植物的形态特征具有•定影响：管博等 <]在常年积 水区、手:节性积水区和干旱区研究了水位条件对湿 地植物生态特征和土壤理化性质的影响；刘亚军等[11通过室内控制实验研究认为水分对土壤微生物 碳源代谢活性具有一定影响。

但在肖然条件下，准 确地了解植物对不同梯度水位调控适应机制的原位 研究鲜见报道，特别是东北人工湿地地区不同水深对香蒲生长、水质和底泥理化性质的影响。

本研究 选取辽宁沈阳石佛寺人工湿地为试验区，选取具打 较高经济价值的香蒲（"Tjyp/ia orfewfa/is P m7 )为研 究对象。

在植物生长期内，通过对香蒲种群的形态特征、淹水深度、水质和底泥因子的采样调查.研究了不同水深下，优势种香蒲的形态和生长特征，以及 主要的水质和底泥W子，旨在研究因库区水体调度 导致湿地淹水深度变化对水质、底泥W子和香诎生 长的影响，对维持石佛寺人T.湿地香蒲种群稳定生 长起到预测作用。

1研究区概况与研究方法
1.1研究区概况
石佛寺水库位于距沈阳市47 k m处的沈北新 区黄家乡和法库县依牛堡乡，是迄今为止辽河干流上唯一的一座大型控制性水利工程。

为了更好地治 理辽河流域的生态环境，建设绿色城乡，于2009年 开始在辽河左岸种植荷花、香蒲和芦苇等水生植物，同时进行生态蓄水，建设石佛寺人T.湿地（图1),湿 地的总面积约为25.05 km2，其中生态水面的面积为16.13 目前石佛寺人T.湿地是东北地区典型的大型表面流人工湿地.经过近10年的生态建设 和自我演变，健康的湿地生态系统已经形成，其能够 很好地改善辽河中、下游的生态环境。

湿地水生植 物的种类繁多，经调查约为91种，隶属35科70属，包括沉水植物11种、浮叶植物11种、湿生植物49 种以及挺水植物20种。

其中优势种香蒲、芦苇和荷 花的面积分别为293.3、173.3和133.3 hm2。

1.2研究方法
1.2.1 样地选择和样方设置
选择石佛寺水库东北部的单一香蒲群落区，在 岸边定位（42°9'36"N,123°30'5"E),从此位置开始，沿着垂直于河岸向水库中心的方向，分别在水深10、20、30、40、50、60 和70 cm 处，利用 0.5 m X 0.5 m的木制样方框取样，每一处确定3个样方，3 个样方基本与岸边平行，共设21个样方。

1.2.2 植物形态和生长指标测定
分別于 2018 - 06 - 30,2018 - 07 - 30,2018 - 08 -29 ,201 8 09-2 8进行野外香蒲采样。

测取不
第1期周林长，等：不同淹水深度对香蒲生长状况、水质及底泥理化性质的影响233
图
1石佛寺位置图（a )及人工湿地示意图（b)
Fig. 1 Location map of Shifosi(a) and schematic diagram of constructed wetland (b)
同水深处样方内香蒲的株数，计算出密度，随机挑选 出3株长势较为一致的香蒲，齐地剪下后测定每株 地上部分的基部直径、高度、分蘖数，以及由上到下 第4片健康叶片（叶片形态完整且长度处于中等水 平）的叶宽和叶长，同时使用S P A D - 502叶绿素仪 测出选定叶片的 SP A D ( soil and plant analyzer develotrnent )值，测量后将植物地上部分装人标号 的密封袋带回实验室，直接称取鲜质量，再称取经由 85 °C 烘箱内烘干至恒温的干质量。

1.2.3
水质因子测定
利用玻璃取样器，在每个样方内贴近植物，采集 距水面5 c m 深度处的水样，每个样方采集3个水 样。

将采集到的水样迅速冷藏，带回实验室。

利用 多参数光谱水质分析仪测定水样的p H 值和溶解氧
(D O )质量浓度。

采用硫酸钾-硫酸肼还原法，利用 C le ve rc he m380全自动间断化学分析仪（Dechem- T e c h.G m b H.德国）测定水中总氮（T N )质量浓度。

采用水杨酸钠法测定氨氮（N H 4+ )质量浓度，采用 硫酸肼还原法测定硝态氮（N ()3 )质量浓度，采用
重氮耦合法测定亚硝态氮（N ()2 )质量浓度，采用 过硫酸钾-钼锑抗法测定总磷（T P )质量浓度，采用 钼锑抗法测定磷酸盐（P 〇43 )质量浓度[5]。

1.2.4
底泥因子测定
利用活塞式柱状采样器在每个样方内采集直径 为6 c m 、深为15 c m 的表层底泥样品，将样品分别 装人已做好标记的密封袋中，全部带回实验室进行
风干处理，
待样品完全风干，剔除其中杂物后粉碎， 过100目筛，
均匀混合后装袋待用。

用Skalar 流动 水质分析仪测出底泥样品中有机碳（
SOC )质量浓 度，
用电导率仪测定底泥样品的电导率，用p H 剂测 出底泥悬池液的酸碱性，
用Cleverchcm 380全自动 间断化学分析仪（Dechem -Tech .GmbH ，德国）以硫 酸消煮-水杨酸钠法测出总氮（T N )质量浓度，以水 杨酸钠法测出氨氮（
NH / )质量浓度，以硫酸肼还 原法测出硝态氮（N ()3 _ )质量浓度，以重氮耦合法 测出亚硝态氮（N () 2 )质量浓度，以硫酸消煮-钥锑
抗法测出总磷（
T P )质量浓度，以磷钼蓝法测出速效 磷（A P )质量浓度。

13数据处理利用 SPSS 22. 0 软件和 Microsoft excel 97 —
2003软件进行数据统计分析并作图。

2结果与分析
2.1不同淹水深度处香蒲的生长状况香蒲种群的生长特征与淹水深度有着密切的关
系，图2给出了不同淹水深度下香蒲种群生长特征 随时间的变化情况。

在淹水条件下.为了平衡能量 收支，香蒲会通过调整形态结构来适应环境的胁迫. 这使在不同淹水深度处，香蒲在形态特征、生长情况
等方面存在显著差异。

随着淹水深度的逐渐增加，4 个采样日香蒲种群密度、叶宽和分蘖数均呈波动变 化，且当淹水深度为50 cm 时，上述3个指标具有最
主坝1
输水管线#
琐体=公路 林7鉍化_山体 防护戗合■■水道 人工岛 ■■辽河主河槽 水而 ■■荷花种楨区定位•点EI 3芦节、吞满种植
区
234
吉林大学学报（地球科学版）
第51卷09-28
06-30
07-30
08-29日期
500
450 400 -5? 350 m
3〇〇 蹈250
H - 2〇〇
150 100
50
06-3007-30
08-29曰期
09-28
250
06-30
07-30
08-2909-28
日期
30006-30 07-30
08-29 09-28
日期
f
日期
h
06-30 07-30
08-29 09-28
日期
□ 10 cm □ 20 cm 關 30 cm H 40 cm ■ 50 cm ■ 60 cm 兹 70 cm
06-30 07-30
08-29 09-28
日期
b
曰期
a
曰期
c
a.种群密度；
b.叶宽；
c.分糜数；
d.株高；
e.叶长；
f.鲜质量；
g.干质量；
h.基部直径；i . S P A D 。

图2不同淹水深度下香蒲基本特征的季节性变化
Fig.2 Seasonal changes of the basic characteristics of T y p h a o r ie n t a lis P r e s l under different flooding depths
大值（图2a - c )，说明香蒲的生长状态最优，其中增加，观察到如下变化：香蒲种群的株高、叶长、鲜质 08 -29的香蒲种群密度、叶宽和分蘖数最大值分别量以及干质量的增长趋势相同，初为迅猛增长，在水 为45株/n r ’、19.84 m m 和11株。

随着淹水深度的深超过50 c m 后缓慢增加或降低（图2d - g ) ;6月和
005000500
2
1E
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Q v d s
o o o o
o o o o o )o o o o o o o o o o
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4 2
第1期周林飞，等：不同淹水深度对香蒲生长状况、水质及底泥理化性质的影响
235
3
0.20
b b 0.19 旦 0.18X 0.170.160.150.141
_
10 20 30 40 50 60 70
h/cm
10 20 30 40 50 60 70
h/cm
a . p H ;
b .溶解氧；
c .总氮；
d .总磷；
e .磷酸盐；
f .氨氮；
g .硝态氮；
h .亚硝态氮。

图3不同淹水深度下水体参数的变化情况
Fig.3 Changes of water at different flooding depths
7月香蒲种群基部直径逐渐增加，8月和9月呈波动 变化，08 - 29在淹水深度50 cm 时香蒲种群基部直 径最大为39.91 mm (图2h );香蒲种群叶片SPAD 值波动变化，最大值出现在07 - 30淹水深度为 50 cm 处•其SP A D 值为58.99C 图2i )，这表明此时 香蒲的生长速率较快，而9月S P A D 值相对较低， 这与叶片衰老、植物体内蛋白质含量减少有关w 。

2.2不同淹水深度下湿地水质指标
4个采样日所取水样中，各水质指标随淹水深 度(/O 的增加表现出不同的变化规律（图3)。

由图
3可知：l )pH 、总氮和氨氮质量浓度在4个采样日 中随淹水深度的增加总体上表现出不同的增幅（图 3a ，c ，f )。

其中：4个米样日水样的p H 为6.89〜 7.98,水样大体呈弱碱性；08 - 29水体中总氮质量浓 度比其他3日高（除淹水深度为10 cm 处），70 cm 淹水深度处总氮质量浓度是10 cm 淹水深度处总氮 质量浓度的1.225倍；07 - 30在淹水深度<40 cm 时，水体中氨氮质量浓度总体上略高于其他3日， 70 cm 淹水深度处氨氮质量浓度是10 cm 淹水深度 处氨氮质量浓度的1.373倍。

2)随着淹水深度的增 加，4个采样日水样溶解氧、硝态氮和亚硝态氮质量
浓度呈现出不同幅度的降低（图3b ,g ,h )。

其中：溶 解氧的质量浓度在09 - 28时最高，而08 - 29所取 水样溶解氧质量浓度的变化幅度最大，其中70 cm 淹水深度处溶解氧质量浓度是10 cm 淹水深度处溶 解氧质量浓度的85.6%;硝态氮和亚硝态氮质量浓 度随淹水深度的增加表现出的变化幅度均较小。

3) 4个采样日水样的总磷和磷酸盐质量浓度变化趋势 不显著（图3d ，e )。

2.3香蒲生长指标与水环境指标相关性
选取7月（香蒲生长速率最快，对外界环境的变
化表现最为敏感的时期）植物生长指标和水质指标 进行相关分析，如表1所示。

香蒲种群的密度、分蘖 数和SP A D 与水质指标相关性较弱；水样中总磷和 磷酸盐的质量浓度与植物的生长指标相关性较弱； 植物的株高、基部直径、叶长、叶宽、鲜质量和干质量 与水质指标溶解氧质量浓度、硝态氮质量浓度呈显 著负相关关系（《=21,显著程度p <0.01)，与氨氮 质量浓度呈显著正相关关系（《=21,/><0.01)。

这 表明香蒲的生长对水体中氦元素和溶解氧的质量浓 度有一定的影响作用，对磷元素的质量浓度影响不 显著。

8 7
6 5 4 3 2
o o o
o o o o
(l /s s )/r f f i N y
(l /s £)/r d d )A
d
(l /s s x d l v
(1/s
曰
)/(z l )
A
236
吉林大学学报（地球科学版)第51卷
表
1
香蒲生长指标与水环境指标的相关系数
Table 1 Correlation coefficients between cattail growth indicators and water environment indicators
指标
密度株高基部直径叶长叶宽分蘖数鲜质量干质量S P A D
p H 0.5290.905“0.905 ”0.861 *0.891 ••0.230
0.918"0.940"-0.080“D O )-0.609-0.921 "-0.914"-0.883**-0.917**— 0.305
-0.941 "*-0.925”-0.046^oCTN)0.6800.8790.868*0.836 *0.873*0.3500.899 "0.886 **0.013^(TP)-0.174-0.352-0.273
— 0.280
-0.2!^
-0.276-0.291-0.4880.1760(1)0,卜）-0.645-0.558一 0.435
— 0.484
*1. r .' i ..
一 0.656-0.571-0.548-0.592/〇C N H 4 f )0.5600.961 ••0.947"0.925”0.952"0.287
0.970"0.974 **0.067
^(NO.3 )— 0.545-0.934 **-0.913*"-0.886 "
-0.925 .*— 0.305
-0.946-0.959 "— 0.067
(〇(N 〇2 )
— 0.320
-0.840'
一 0.885"
— 0.820'
-0.817'
0.049
-0.845 --0.894**
0.304
注：••表示在0.01水平上显著相关；•表示在0.05水平上显著相关。

2.4 不同淹水深度下底泥指标由不同采样日湿地底泥各指标变化情况（图4) 可知：不同采样日湿地底泥有机碳质量分数随水深 的增加总体逐渐增加（图4a );底泥总氮质量分数随 淹水深度的增加逐渐降低，其中09 - 28所测底泥总 氮质量分数较比其他月份略高，06 - 30相对较低 (图4b ),这可能与植物残体的组成、温度水分条件 和微生物活性等因素有关「6_8];底泥氨氮质量分数随 淹水深度的增加总体上增加，而硝态氮和亚硝态氮
质量分数总体上随淹水深度的增加而减小（图4c -
e )，与氨氮质量分数变化趋势相反，这可能与香蒲种 群根部菌群的硝化与反硝化作用有关；底泥总磷和 速效磷的质量分数随淹水深度的变化大致呈动态波 动状态（图4
f ,
g );底泥类型为中性偏酸性，底泥pH 随淹水深度的增加大体上呈逐渐增加的趋势（图 4
h );底泥电导率随淹水深度的增加总体呈逐渐降 低的趋势.其中06 - 30、07 - 30和08 - 29相对较低 (图4
i )，这可能与降雨量有一定关系[1。

G 1
义 1
〇
r l.C 00 0. 1 0 ^0.08 $0.06 ^0.04
§
0.02
T 〇.〇〇
_ 0.5 ^ 0.4 ^ 0.3
^ 0.2 < 0.1 ^ 0.0
a ^ 1.2r b
^
lO.Or c
iiiMi, I l l J JJii I l u i l i i
10 20 30 40 50 60 70
h/cm
10 20 30 40 50 60 70
h /cm
10.0 1 8.〇
^ 6.0 4.0 z 2.0
1 0•0
10 20 30 40 50 60 70
h /c m
l l i l i l l i i i i i i l i i i i
10 20 30 40 50 60 70
h /c m
^
0.04
§ 0.02
1 0.00
8.010 20 30 40 50 60 70
h /cm
0.0
0.8
10 20 30 40 50 60 70
h /c m
10 20 30 40 50 60 70
h /c m
1
^ l i i i l t l l i i
□ 06-3010 20 30 40 50 60 70
h /cm
07-30 ■ 08-2910 20 30 40 50 60 70
h /cm
Q 09-28
a .有机碳；b.总氮；c.氨氮；d.硝态氮；e.亚硝态氮；f.总磷；g.速效磷；h. p H ;i.电导率。

图
4
不同淹水深度下湿地底泥参数的变化情况
Fig.4 Changes of Wetland sediment under different
flooding depths
第〗期周林飞，等：不同淹水深度对香蒲生长状况、水质及底泥理化性质的影响237
2.5香蒲生长指标与底泥指标相关性
对7月底泥指标（有机碳、氨氮、硝态氮、总氮、亚硝态氮、总磷、速效磷质量分数，及p H和电导率）主成分分析后，得到特征值、贡献率和累积的贡献率，如表2所示。

本研究得到3个主成分，且累计贡 献率达到86.995%,即这3个主成分已经包含所有底泥环境因子86%以上的信息，具有很强的代表性。

表2石佛寺水库中底泥环境因子各主成分的特征值和累计贡献率
Table 2 Characteristic values and cumulative contribution rates of the principal components of environmental
factors in the sediments of Shifosi reservoir 主成分特征值贡献率/%累计贡献率/%
1 4.42649.17549.175
2 2.35526.16575.339
3 1.04911.65586.995
在成分矩阵中，各指标的载荷越大，与主成分的 相关性越大〜。

底泥环境因子的成分矩阵如表3所〇
表3成分矩阵
Table 3Component matrix
成分
123
有机碳）0.1470.931— 0.186
U，（总氮）0.1720.874-0.303
U，（总磷）-0.1140.4920.583
(硝态氮）0.941-0.0710.158
(亚硝态氮）0.966-0.1620.052
11，（氨氮）-0.810-0.4870.129
UI(速效磷）—0.3400.4140.689
P H-0.9430.092-0.059电导率0.939-0.1860.245
表3中：主成分1主要是由底泥氨氮、硝态氮、亚硝态氮质量分数，p H和电导率相关性较强的变量构成，因子荷载的绝对值为0.810〜0.966,相关性 较强，其中荷载最髙的变量为亚硝态氮质量分数，这 些因子属于底泥氮含量、酸碱度和盐分含量因素；主成分2主要由有机碳和总氮质量分数这两个变量构
成，因子荷载分别为0.931和0.874,这些因子主要 属于底泥有机质的含量；主成分3主要由总磷和速 效磷质量分数构成，因子荷载分别为0.583和0.689,相关程度比主成分1和2的变量之间的相关 性弱，这些因子主要属于底泥磷元素的含量。

由此 可见，底泥中氮的质量分数对香蒲的生长具有极其重要的影响作用。

此外，适宜的底泥酸碱和盐分环境对香蒲种群的生长也具有重要意义，底泥有机质 和磷元素的质量分数在一定程度上在香蒲生长中的 作用也不可忽视。

3讨论
3.1淹水深度对香蒲生长状况的影响
植物会通过调节株高、密度和鲜质量等形态特 征来适应因水淹造成的底泥氧含量短缺等问题，也 会通过种群内部的自我调节来适应光照不足的环境，香蒲种群的这种较强的形态可塑性与光合作用有着千丝万缕的联系。

仲启铖等[1°]研究表明，尽管 深水环境有最好的底泥水分条件，但是其光合速率却最低，而在中等淹水深度的条件下，植物的光合速 率最高.植物生长状态最佳。

这与本文研究结果相一致，在淹水深度50 cm处.植物生长状态最佳，这 表明植物的光合作用具有复杂的工作机制，与多种 因素有关。

当淹水深度较低或光照过强时，植物通 过关闭气孔、防止过多的水分流失进行自我保护，同时也限制C()2的自由进人，光合作用减弱，植物生 长相对缓慢。

除此之外.植物体内光合作用相关酶的活性和叶绿素的含量也在影响着植物的光合作用。

在较高淹水深度时.植物体内SP A D值相对较 低，影响了光合作用的进行.但仲启铖等[1°]认为：高 淹水深度光合作用速率较低的原因与光合相关酶RubiSC〇(核酮糖-1,5 -二磷酸羧化酶）的活性可能 有一定关系；高淹水深度条件下底泥氮的质量浓度较低，而叶片中氮质量分数也相对较低，并且叶片中 氮的质量分数能够在一定程度上反映出光合相关酶 的含量，故光合相关酶含量在高淹水深度时较低，植 物光合速率较慢[1°]。

3.2淹水深度对水环境指标的影响
本研究发现，淹水深度的变化不仅影响香蒲的生长，对水环境指标也具有一定的影响作用，这与前 人研究的结果一致[11]。

除此之外，本研究还发现，香蒲种群的生长与水体中溶解氧、硝态氮和氨氮质量浓度有直接的关系。

随香蒲株高、叶片及质量的
238吉林大学学报（地球科学版)第51卷
增加，香蒲对外界摄取的营养元素的含量逐渐增多，致使在没有外源补充的条件下某些营养元素会逐渐 降低，其中水体中硝态氮质量浓度逐渐降低与此有一定关系，说明香蒲种群对石佛寺水库人工湿地水体中硝态氮的质量浓度具有一定的控制作用。

除此 之外，水体中溶解氧质量浓度的降低，不利于促进硝 化反应中氨的氧化和亚硝酸盐氧化的进行，也是水 体中硝态氮质量浓度逐渐降低的原因之一。

由于绝 大多数磷的去除是通过植物的拦截和基质的沉淀、吸附等作用实现的，所以本研究中磷元素的质M浓 度与香蒲种群生长指标关系不显著:。

3.3淹水深度对底泥因子含量的影响
电导率能够表征底泥含盐量，对湿地植物的生 长与群落的演替具有重要制约作用1121。

本研究发 现，表层底泥中较高的含盐量会抑制香蒲的生长。

这可能由于表层底泥中较高的盐分抑制了植物对形 成叶绿素必不可少的光、营养元素和水等的吸收，影 响了光能被叶绿素吸收的过程，减少了光系统丨1 (P S II )可利用的从光中吸收的能量，抑制了光合作 用电子及能量的传递过程，因而影响了植物的生长[13]。

由于常年淹水的影响，底泥表层枯落物积累 较多，在微生物分解作用下，表层底泥含有较高的有 机质。

研究区内不同月份湿地底泥有机碳质量分数 随淹水深度的增加逐渐增加，底泥总氮质量分数（是 表征土壤肥力的一项重要指标[141)随淹水深度的增 加逐渐降低，这与有机质的矿质化有一定关系。

当淹水深度较低时，表层底泥温度较髙，底泥的呼吸速 率较高，即底泥有机质的矿质化速率较高，过多的底 泥有机质被分解成简单的化合物的同时，释放出大 量的矿质养料如氮和磷等；当淹水深度较高时，过程 与之相反，此时较少的有机质被分解.较少的矿质养 料如氮和磷等被释放。

底泥中的氨氮质量分数和p H均随淹水深度的增加逐渐增加，而硝态氮和亚硝态氮质量分数随淹水深度的增加逐渐降低，这可 能与底泥中微生物活性有一定关系。

底泥中的微生 物在处于淹水环境下对氨基酸类碳源具有较高的利 用能力，其代谢活动与蛋白质的转化有一定关系m，淹水条件下的厌氧环境具有较强的还原性，从而抑 制了硝化微生物的活性，氨氮质量分数逐渐升高，底 泥p H逐渐增加。

在一定范围内，随着p H的升高.底泥中微生物的活性逐渐增加，对氨基酸类碳源的 分解利用能力也随之加强1131。

除此之外，底泥微生 物的活性还受底泥中营养元素和有机碳的限制。

当有机质积累过多时，也会对植物造成一定的负面作
用，过多的有机质，会加大微生物对氧的消耗，导致
厌氧环境逐渐占据上风•抑制植物根部的氧化能力；
同时有些学者[1S]还认为，在水淹胁迫下，过高的氮
含量会使微生物在分解有机质时释放出对植物有害
的有机酸等毒素。

所以对湿地植物地上部分的适时
收割是很有必要的。

4结论
1) 在石佛寺水库人T湿地不同淹水深度处，香 蒲生长指标差异显著。

当淹水深度为50 c m时，香
蒲的生长状态最优。

此处，8月29日香蒲种群密度
为45株/n r .香蒲第4片叶的叶宽为19.84 m m，香
蒲基部直径为39.91 m m,香蒲分蘖数为11株，7月
香蒲叶片的S P A I)值为58.99。

2) 4个采样日石佛寺水库人T.湿地水体呈弱碱 性。

随着淹水深度的增加，石佛寺水库水样中的溶
解氧、硝态氮和亚硝态氮质量浓度逐渐减小，总氮和
氨氮质量浓度增大，总磷和磷酸盐质量浓度变化不
显著。

香蒲对石佛寺水库人工湿地水体中硝态氮的
质量浓度具有一定控制作用。

3) 4个采样日石佛寺水库底泥类型为中性偏酸 性；随着淹水深度的增加，底泥样品中氨氮和有机碳
质量分数增大，总氮、硝态氮和亚硝态氮质量分数逐
渐减小，电导率逐渐降低，总磷和速效磷的质量分数
基本呈波动状态。

4) 底泥和水体中氮元素的含有M对香蒲的生长 影响较大。

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