【摘 要】
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磷是湖库生态系统限制性营养盐,并存储在沉积物中,对湖库富营养化起着决定性作用。有机磷（Po）是沉积物中磷的重要组成部分,而肌醇磷酸盐（IPx）则是Po重要组分。由于Po结构和成分复杂,目前对于湖库沉积物中Po,尤其是IPx迁移、转化和循环过程研究及其对湖库环境效应的认识还十分有限。本文选择北方典型湖库包括吉林四海龙湾、黑龙江西山水库和宁夏沙湖为研究对象,采用常规方法分析沿岸植物、土壤和沉积物的有机
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磷是湖库生态系统限制性营养盐,并存储在沉积物中,对湖库富营养化起着决定性作用。有机磷（Po）是沉积物中磷的重要组成部分,而肌醇磷酸盐（IPx）则是Po重要组分。由于Po结构和成分复杂,目前对于湖库沉积物中Po,尤其是IPx迁移、转化和循环过程研究及其对湖库环境效应的认识还十分有限。本文选择北方典型湖库包括吉林四海龙湾、黑龙江西山水库和宁夏沙湖为研究对象,采用常规方法分析沿岸植物、土壤和沉积物的有机质含量;采用Na OH-EDTA、草酸盐缓冲液、HF前处理后Na OH-EDTA提取和草酸前处理后Na OH-EDTA提取方法分别提取有机磷,并比选确定最佳提取方法;采用31P核磁共振(31P-NMR)谱分析其Po和IPx的组成和含量;基于总有机碳（TOC）、总磷（TP）、总氮（TN）、δ13C、δ15N和C/N等,综合判断其有机质特征和Po、尤其是IPx的来源与贡献,并讨论其磷循环机制与Po和IPx的环境效应。结果表明:（1）针对不同介质样品,不同提取方法的效率不同。其中,Na OH-EDTA对湖库植物、土壤和沉积物TP和Po的提取效率最高,分别高达90.8%和97.8%;同时,获得的31P-NMR谱图中Po的种类也较多,尤其对IPx的识别效果较好。因此,选定Na OH-EDTA溶液作为湖库样品Po（含IPx）的提取方法。（2）不同湖库中Po的组成不同。除了myo-IHP、chiro-IHP、Ncu、G6P、α-Gly和DNA是本文湖库共有的主要磷组分外,四海龙湾沉积物的Po主要组分还包括G1P和Pcho,沙湖沉积物中还包括neo-IHP和β-Gly,西山水库沉积物与沿岸土壤中还包括β-Gly和DNA。（3）不同湖库有机质的含量与来源存在差异。其中,四海龙湾沉积物中有机质的含量最高,TOC为9.8%;其次为西山水库,TOC为2.9%～6.1%;沙湖最低,TOC为0.97%～1.6%。由δ13C、δ15N与C/N比综合分析得出,四海龙湾和西山水库有机质为典型的陆源输入,而沙湖有机质源于黄河补水和湖内藻类等水生植物。（4）有机磷含量和有机质含量密切相关。其中,四海龙湾沉积物的Po与其δ15C值（p＜0.05）、TOC和TN含量（p＜0.01）显著正相关,而与δ15N值负相关;沙湖沉积物的Po含量和其TOC和TN含量正相关,与δ15N值负相关;西山水库库区沉积物与沿岸土壤中的Po含量与其TOC和TN含量显著正相关（p＜0.01）,而与其C/N比显著负相关（p＜0.01）,表明湖库沉积物中Po来源与有机质密切相关。湖库的IPx可能来源于不同介质中的Po和IPx,尤其是IPx。陆生植物,包括草本和乔本植物,是湖库沉积物中IPx的主要来源。（5）不同来源IPx的稳定性不同、生物有效性各异,导致的环境效应也不同。陆源输入的IPx在非富营养化湖库中相对稳定,因此对水体中磷含量的影响可能较小;然而,其在富营养化湖泊中的稳定性仍有待进一步研究。相比之下,二酯磷（如DNA和RNA）、活性单酯磷（如G6P和Ncu）易被降解和生物利用,因此对湖库水体的磷水平有较大的影响。例如,沙湖沉积物中二酯磷的生物有效性可能较高,极易降解,是上覆水体中磷的重要来源。因此,开展不同来源Po（含IPx）的组成、含量与赋存形态研究,可为湖库水体的营养状态与富营养化风险管控提供重要依据。
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