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在中国长江中下游地区许多浅水湖泊,如巢湖、太湖,都出现了外源氮的过量输入,外源氮的输入会导致水体富营养化和蓝藻爆发,其中过量的可溶性无机氮对水生生态系统有着直接的威胁。沉水植物是氮磷等营养元素在湖泊生态系统中循环的重要调节者,其以自身的形态特征、群落结构特征及生理活动影响着其周围的环境,对水体生产力及生物地球化学循环具有十分重要的影响。沉水植物除了直接吸收湖泊水体中硝酸盐,还可以间接的促进微环境中反硝化作用的进行,并且为微生物提供附着;此外,DNRA和微生物的固定也是硝态氮的重要去除途径,这些过程都会影响硝酸盐的迁移转化。本研究选择长江中下游常见沉水植物作为试验材料,采用室内试验模拟方法,分别进行了两组试验,其一选取形态差异较大的金鱼藻和苦草,研究其对上覆水和间隙水中可溶性无机氮的影响;其二选择穗花狐尾藻进行研究,利用稳定性同位素示踪的方法,更深入的探讨可溶性无机氮在浅水湖泊中的归去和循环。从试验中可以得出以下主要结论:(1)金鱼藻和苦草对上覆水中DIN(可溶性无机氮)的去除效果均强于间隙水,对各形态DIN的去除差异:NO2--N>NH4+-N>NO3--N。金鱼藻对上覆水中DIN的去除效果明显强于苦草,但对间隙水中DIN的去除效果弱于苦草。(2)金鱼藻和苦草减少了NH4+-N和NO2--N的扩散通量,显著增加了NO3--N的扩散通量,使NO3--N取代NH4+-N成为沉积物向上覆水中扩散DIN的主要形态,但金鱼藻和苦草对NO3--N和NH4+-N扩散通量的影响差异不显著。(3)金鱼藻和苦草增加了上覆水和间隙水中3种形态DIN含量比例的变化幅度,金鱼藻对上覆水中DIN含量比例影响强于苦草,对间隙水中DIN含量比例的影响弱于苦草。(4)在穗花狐尾藻组,反硝化作用、微生物固定、沉水植物吸收、异化硝酸盐还原成氨(DNRA)和转化为可溶性有机氮(DON)的去除作用分别占添加15N的47.54%、25.24%、12.76%、0.52%、1.21%;在对照组,反硝化作用、微生物固定、DNRA作用和转化为DON的去除作用分别占添加15N的32.74%、30.79%、0.54%、5.83%。(5)在穗花狐尾藻组和对照组中约87.24%和69.90%的硝态氮进行了转化。反硝化作用是去除两处理组中硝态氮的主要方式,其次是微生物的固定作用,穗花狐尾藻的直接吸收也对硝态氮的去除起到重要作用,DNRA作用和DON对硝态氮的去除作用较小。穗花狐尾藻促进了反硝化作用,加快了硝态氮在微环境中的迁移转化,直接或间接地促进了微环境对外源硝态氮的去除。由以上试验结论可以看出,不同形态的沉水植物对浅水湖泊垂直方向的影响程度不同,其中根系发达的苦草对间隙水影响更明显,并且沉水植物形态差异与不同的代谢方式会导致DIN在水-沉积物界面的通量不同。沉水植物对可溶性无机氮的去除作用,除了自身的吸收外,还通过对周边环境的影响,增加反硝化作用去除氮的速率。研究选取长江中下游地区常见的沉水植物作为实验材料,可为研究该流域湖泊氮迁移转化规律和水环境生态修复提供理论指导。