2.2草、藻型湖區(qū)沉積物層各指標(biāo)變化

草、藻型湖區(qū)沉積物各層指標(biāo)如圖2所示。草、藻型湖區(qū)沉積物的含水量與孔隙率都大致呈逐漸遞減的趨勢，草型稍高于藻型。草型湖區(qū)沉積物的TN和TOC顯著高于藻型，且都在3——5cm處出現(xiàn)增高或降低的拐點(diǎn)。而沉積物的TP則表現(xiàn)為藻型湖區(qū)顯著高于草型湖區(qū)，但也在3——5cm處出現(xiàn)了拐點(diǎn)。兩類湖區(qū)間的沉積物中值粒徑?jīng)]有顯著差異，各層均值都在9——16μm之間。同樣可以觀察到，中值粒徑在3——5cm處發(fā)生增大或變小的改變。

圖3是由溶氧微電極測得的草、藻型湖區(qū)沉積物表層DO濃度剖面，可以看到，草型湖區(qū)沉積物表面的溶解氧高于藻型，但隨后迅速下降，在泥下1mm處即檢測不到溶解氧。而在藻型湖區(qū)的沉積物中，溶解氧在泥下0.5——1mm處出現(xiàn)迅速下降的趨勢，直到泥下2.5mm處才趨于0,溶氧層厚度明顯高于草型。

3討論

由于受沉積物分層技術(shù)和檢測技術(shù)的分辨率的限制，對于沉積物——水界面的厚度一直都眾說紛紜。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，草、藻型湖區(qū)沉積物的TN、TP、TOC和粒徑等指標(biāo)都在3——5cm處出現(xiàn)拐點(diǎn)，意味著3——5cm處上下沉積物層的特異性。而沉積物表面溶解氧深度的試驗(yàn)結(jié)果表明，DO濃度在沉積物表面以下0.5mm即出現(xiàn)拐點(diǎn)。并且，草型湖區(qū)表層1mm和藻型湖區(qū)表層2.5mm沉積物由于含氧，與其他各層沉積物也存在著明顯的差異性。有觀點(diǎn)認(rèn)為，界面發(fā)生的許多生物地球化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上是一個(gè)由有氧/無氧條件變化調(diào)節(jié)的氧化還原邊界層的轉(zhuǎn)化控制的。很多化學(xué)物質(zhì)氧化還原態(tài)的改變，也將改變表層沉積物的吸收和釋放特征，如有機(jī)質(zhì)的氧化會(huì)釋放N和P,氧化態(tài)的鐵和錳將對P等產(chǎn)生吸附等。因此，雖然受不同指標(biāo)和不同研究手段的影響，沉積物——水界面中沉積物厚度的界定出現(xiàn)了較大的分歧。但是，與沉積物——水界面微環(huán)境研究密切相關(guān)以及對沉積物營養(yǎng)鹽的內(nèi)源釋放影響最大的，很有可能是與溶解氧有關(guān)的mm級沉積物表層。

另外，對沉積物—水界面的環(huán)境效應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)：在水動(dòng)力擾動(dòng)頻繁的藻型湖區(qū)，至少在沉積物表面以上35cm內(nèi)，水體各項(xiàng)指標(biāo)都沒有出現(xiàn)顯著差異；而在相對較為靜止的草型湖區(qū)，水柱中大部分指標(biāo)都呈現(xiàn)出越往下濃度越高的現(xiàn)象，可見這些指標(biāo)主要受沉積物靜態(tài)內(nèi)源釋放的影響。另一方面，藻型湖區(qū)由于藍(lán)藻水華的存在，能顯著改變水體中pH值并刺激沉積物中溶解性營養(yǎng)鹽的釋放或者降低表層沉積物對磷的滯留能力。而水生植物的根際微環(huán)境由于根系的泌氧和分泌其他氧化性物質(zhì)的能力而處于氧化環(huán)境，能促進(jìn)金屬離子從還原態(tài)轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)，從而極顯著地增加沉積物對磷的吸附，減少磷的解析。并且，水生植物能通過根系吸收沉積物中生物有效磷，有效減少沉積物間隙水中的磷向上覆水的擴(kuò)散量，還通過莖葉攔截、吸附水中的顆粒物質(zhì)并通過顆粒物質(zhì)吸附水中的溶解性磷，有效的降低上覆水中磷及顆粒物的負(fù)荷。也有研究表明，沉水植物在存在及生長過程中，沉積物上部5cm沉積物間隙水中氨氮含量逐步降低，表現(xiàn)出沉積物——水界面氮的釋放通量與沉積物生物量存在負(fù)相關(guān)性。即使根系不發(fā)達(dá)的黑藻，也能顯著降低上覆水中總磷、溶解性活性磷和溶解性總磷的濃度。這些研究結(jié)果與本試驗(yàn)結(jié)果中草型湖區(qū)水柱的SS總、SS有機(jī)、Chl-a、TN、TDN、TP和TDP等指標(biāo)顯著低于藻型湖區(qū)一致。因此，不同的生境條件對水~沉積物界面的水層厚度也有明顯的影響。

4結(jié)論

4.1草型湖區(qū)中SS總、SS有機(jī)、Chl-a、TN、TDN、TP和TDP等指標(biāo)顯著低于藻型湖區(qū)。草型湖區(qū)水柱中SS總、SS有機(jī)、TN、TDN和TP等指標(biāo)都呈現(xiàn)出越往下濃度越高的趨勢，而藻型湖區(qū)各水層間差異不明顯。

4.2草型湖區(qū)沉積物的TN和TOC顯著高于藻型，TP則顯著低于藻型；兩個(gè)湖區(qū)沉積物的TN、TP、TOC和粒徑都在3——5cm處出現(xiàn)拐點(diǎn)。

4.3草型湖區(qū)沉積物溶解氧層厚度（＜1mm）小于藻型湖區(qū)（＜2.5mm）。