富营养化是指一种过程,在这一过程中,营养元素(氮与磷)的增加与氧的锐减将导致湖泊生态系统发生一系列剧变,而其本质在于湖泊生态系统中有机质输入速率的增加。本文以我国浅水湖泊(太湖、巢湖与东湖)为研究对象,系统研究了湖泊沉积物有机质的组成、分解及其对营养(氮与磷)释放的影响,初步阐明了有机质在湖泊富营养化过程中的关键作用.主要研究结果如下:　　 1.沉积物有机质富集是富营养化湖泊(区)的重要特征,其来源亦因湖泊的营养水平而异。太湖和巢湖沉积物有机质主要来自外源,内源有机碳平均分别约占6％和7％。东湖内源有机碳平均约占20％,其中庙湖的含量可高达50％。脂类是实验湖泊沉积物活性有机质的主要组成部分(47％),但难以被微生物利用,周转时间较长(约137.5h)。沉积物蛋白质含量相对较低(21％),其周转时间短(约5.6h)。碳水化合物的相对含量(32％)和周转时间(约21h)居中。　　 2.沉积物蛋白质含量与微生物的呼吸作用显著正相关,其分解当为底层厌氧状况得以形成的重要促进因素。沉积物氮和磷的释放相互偶联,即蛋白质及其分解产物氨态氮均能导致底层缺氧,从而促进沉积物铁结合态磷的释放；此外,蛋白质与氨态氮均能诱导微生物分泌碱性磷酸酶,从而促进有机磷的水解与无机磷的释放。　　 3.实验湖泊沉积物有机质与活性有机质的含量在时间和空间上表现明显的异质性。高蛋白质含量多与高脱氢酶活性、高亚铁含量、高碱性磷酸酶活性相对应,从而显示出较强的驱动营养释放的潜力。太湖典型清水草型湖区沉积物的蛋白质含量略高于浊水藻型湖区的相应值,但其脱氢酶活性和业铁含量则明显较低,且两者的碱性磷酸酶活性并无明显差异,因此,有效抑制厌氧引起的沉积物磷释放是水生植物稳定湖泊清水状态的重要机制之一。　　 4.南淝河是注入巢湖的主要河流之一,其沉积物中有机质与各种活性有机质组分含量均明显高于巢湖沉积物的相应值,微生物活性以及与碳、氮、磷循环相关的胞外酶活性亦明显较高。上述因素将明显促进河流沉积物营养的释放,从而加速巢湖(尤其是直接接收其排放的区域)的富营养化过程。　　 5.模拟实验结果表明,有机质(藻类碎屑)的输入致使上覆水中总磷、颗粒态磷、溶解态反应性磷及氨态氮的浓度显著增加,曝气可抑制营养盐的释放。加入羽摇蚊幼虫之后,上述营养盐的释放进一步加剧。因此,有机质与羽摇蚊幼虫的共同作用将促进营养释放,其机制在于厌氧状态的形成。此外,有机质含量和碱性磷酸酶活性显著正相关,故酶促水解是溶解态反应性磷释放的另一机制.然而,羽摇蚊幼虫对碱性磷酸酶活性无明显影响。当有机质和羽摇蚊幼虫共存时,曝气可明显增加上覆水中溶解态反应性磷和氨态氮浓度。有氧条件促使羽摇蚊幼虫分泌更多的磷酸盐和氨态氮,而后者将通过硝化反应转化为硝酸盐,进而引起上覆水中营养的净增。富营养化湖泊沉积物多富含有机质和摇蚊幼虫,故在其修复过程中应慎用曝气技术。