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本文以北京市两种不同营养水平的沉积物和代表性土壤为供试沉积物,以黑藻为供试植物,研究了水-沉水植物-沉积物体系的氮素转化过程。同时在淹水条件下采用间歇淋洗和连续淹水培养的方法,分别研究了供试沉积物和土壤的氮素矿化过程。结果如下: 在水-沉水植物-沉积物体系中,随着培养的延长,水体和沉积物的Eh值逐渐降低,由强氧化状态变为弱氧化状态;pH则表现为逐渐上升。 随着培养的进行,上覆水和间隙水的总氮浓度呈逐渐下降趋势。在同一时间内,总氮浓度表现为重污染沉积物(HH)>轻污染沉积物(HK)>土壤(TR)。间隙水的氨态氮浓度也表现为下降的趋势,其大小顺序为底层>中层>表层。氨态氮是水体中无机氮的主要存在形态,硝态氮所占比例很小。 随着培养的进行,黑藻的植株含氮量和吸氮量逐渐增大,黑藻的吸氮量大小顺序为轻污染沉积物(HK)>重污染沉积物(HH)>土壤(TR)。轻污染沉积物(HK)比较适合黑藻的生长。 在培养进行的过程中,沉积物和土壤的有机质、总氮、氨态氮含量都有逐渐下降的趋势;而固定态铵的含量则有逐渐增大的趋势。氨态氮是沉积物中无机氮的主要存在形态,而硝态氮则一直在较低水平波动。 在淹水条件下,采用间歇淋洗的方法研究了北京市两种不同营养水平的沉积物和代表性土壤氮素矿化过程,得到了它们各自的氮素矿化参数K,n及预测方程,其矿化潜力顺序为重污染沉积物(HH)>土壤(TR)>轻污染沉积物(HK)。在矿化过程中,矿化速率都表现为在前期迅速增大,很快达到最大值后逐渐降低,最后趋于零;重污染沉积物(HH)矿化速率峰值出现时间比轻污染沉积物(HK)和土壤(TR)要早。矿化高峰都出现在淋洗的第11天,之后逐渐降低,最后趋于一个较低的水平。培养结束时,有机质、总氮和固定态铵含量都表现为降低的趋势。 此外,还采用了连续淹水培养法研究了其矿化过程。在培养前期,矿化量迅速升高并达到峰值,之后逐渐降低,最后回到初始水平。重污染沉积物(HH)和轻污染沉积物(HK)的矿化高峰出现在培养的第4天,要早于土壤(TR)的第7天;重污染沉积物(HH)的最大矿化累积量远大于轻污染沉积物(HK)和土壤(TR)。随着培养的进行,沉积物和土壤的有机质、总氮、固定态铵含量也表现为降低趋势。