【摘 要】
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湖泊不仅是陆地水圈的重要组成部分,更是重要的淡水生态系统和碳循环场所。水生植物作为湖泊生态系统的重要初级生产者,其生长会影响碳的来源与转化,但草型湖泊中优势植物的生长对有机碳的贡献及转化的影响尚待进一步的明确。东平湖是我国北方典型的浅水草型湖泊,湖中优势水生植物在生长和腐烂分解过程中对水体有机碳来源及矿化具有重要的影响。本文以东平湖为研究区域,测定了水体表层沉积物有机碳的含量并分析了其空间分布特征
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湖泊不仅是陆地水圈的重要组成部分,更是重要的淡水生态系统和碳循环场所。水生植物作为湖泊生态系统的重要初级生产者,其生长会影响碳的来源与转化,但草型湖泊中优势植物的生长对有机碳的贡献及转化的影响尚待进一步的明确。东平湖是我国北方典型的浅水草型湖泊,湖中优势水生植物在生长和腐烂分解过程中对水体有机碳来源及矿化具有重要的影响。本文以东平湖为研究区域,测定了水体表层沉积物有机碳的含量并分析了其空间分布特征,通过测定菹草、芦苇和悬浮颗粒物的δ13C端元值来对有机碳进行溯源分析和贡献率研究;通过测定不同植物区沉积物CH4和CO2的产生速率及其沉积物―水―气界面的扩散通量,结合水体的理化指标,探究水生植物对有机碳矿化的影响,并分析了有机碳矿化的主要影响因素;通过室内模拟培养实验,研究了优势水生植物芦苇和菹草腐烂分解过程中水体主要理化指标和CH4、CO2产生速率的变化特征,进一步探讨了植物分解对有机碳矿化的影响。主要结论包括以下几个方面:（1）东平湖表层沉积物有机碳（OC）含量具有明显的空间分布特征,总体上表现为中部湖区由东北向西南先递减再递增的变化趋势,北部和东南部整体较低;不同植物区OC含量四季皆为芦苇区最高,各深度OC平均含量芦苇区和裸底区皆为夏季最高,菹草区和混生区皆为冬季最高。东平湖表层沉积物中C/N在5.92～12.06之间,δ13C在-25.68‰～-20.65‰之间,OC贡献主要以悬浮颗粒物和菹草为主。（2）东平湖沉积物CH4和CO2产生速率分别为0.128～157.855 nmol·g-1·h-1和0.077～1.227μmol·g-1·h-1,季节、区域和区域*深度对沉积物CH4和CO2产生速率有显著影响（P＜0.01）,区域对CH4和CO2的产生影响最大。东平湖各植物区CH4沉积物―水界面通量范围为-0.522～20.499 mmol·m-2·d-1,CO2沉积物―水界面通量范围为-5.674～67.892 mmol·m-2·d-1,CH4水―气界面通量范围为0.004～0.079 mmol·m-2·h-1,CO2水―气界面通量范围为-0.582～7.625 mmol·m-2·h-1。（3）不同植物区的CH4和CO2沉积物―水―气界面通量存在季节差异,芦苇区四季、裸底区和菹草区夏季、混生区夏冬两季沉积物是CH4的主要来源,裸底区和菹草区春秋冬三季、混生区春秋两季表层水是CH4的主要来源;芦苇区和裸底区春季沉积物是CO2的主要来源,芦苇区夏秋两季、裸底区夏秋冬三季、菹草区和混生区四季表层水是CO2的主要来源,芦苇区冬季则表现为大气是CO2的主要来源。（4）在芦苇和菹草分解模拟实验中,各培养组中沉积物OC、酶活性、HS等理化指标的含量均有不同的变化趋势,植物分解可通过影响沉积物理化性质来影响沉积物CH4和CO2的产生速率,植物的添加促进了CH4和CO2的产生,使芦苇组和菹草组CH4和CO2产生速率均值明显大于对照组。芦苇、菹草分解过程上覆水中溶解性有机质组分为类腐殖质和类蛋白质两种,对照组CH4产生速率与类腐殖质组分C1、C2呈显著正相关关系（P＜0.05）,CO2产生速率与类腐殖质组分C1和类蛋白质组分C4呈显著正相关关系（P＜0.05）。
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