冰封期湿地沉积物碳、氮、磷分布及污染评价

为研究冰封期湿地沉积物污染的变化规律和主要来源,采集了包头南海湿地南海湖中20个点位的沉积物,研究分析总有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)的空间分布特征,并对其污染进行评价.结果表明,随着采样深度的增加,沉积物污染物的含量均在逐渐降低,且在表层中累积明显;水平分布主要受进出水口、人类活动、水体流动、外源输入、沉积物-水界面物质交换等影响,呈现一定规律.沉积物中C/N均值为10.44,说明南海湖有机物主要以外源有机质为主.此外,由相关性分析得出,沉积物中TOC、TN、TP含量两两具有极显著正相关关系(P0.01,n=20),由此说明C、N、P具有同源性.由评价结果可知,高寒旱区湖泊与其他平原浅水湖泊的碳、氮、磷沉积特征存在明显差异.     

黄河湿地包头段不同地被类型对土壤有机碳的影响

探究黄河湿地包头段——南海湿地不同地被类型土壤有机碳组分空间分布特征及碳库稳定性,了解南海湿地土壤有机碳分布情况,为南海湿地土地管理和生态系统保护提供理论依据。以裸地为参照,选取芦苇(Phragmites australis)、旱柳(Salix matsudana)、玉米(Zea mays)和向日葵(Helianthus annuus)4种典型地被类型,采集0~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60 cm共6个层次土壤,测定土壤活性有机碳及其占总有机碳的比例,分析不同地被类型碳库稳定性差异;采用Arc GIS 10.2软件绘制空间插值制图分析有机碳组分含量水平差异。结果表明,在垂直方向,有机碳组分含量均呈现随土壤深度增加而降低的趋势,裸地、玉米、向日葵、旱柳、芦苇总有机碳质量分数垂直变化范围分别为4.25~6.67、5.86~10.26、5.86~11.58、5.31~14.60、6.57~16.71 g?kg~(-1),活性有机碳质量分数垂直变化范围分别为1.22~2.47、2.02~5.32、2.10~6.08、1.97~6.12、1.52~6.17 g?kg~(-1),各分层总有机碳和活性有机碳含量变异系数均在10%~100%之间,属中等变异,南海湿地碳库稳定性不高。在水平方向,土壤总有机碳含量表现为芦苇旱柳向日葵玉米裸地,活性有机碳占总有机碳含量的比例分别为:裸地28.73%~37%,平均值为32.06%;玉米34.53%~51.85%,平均值为42.41%;向日葵35.86%~52.5%,平均值为43.26%;旱柳31.22%~41.92%,平均值为35.08%;芦苇23.14%~36.91%,平均值为28.08%,表现为向日葵玉米旱柳裸地芦苇,向日葵和玉米平均值最高,碳库稳定性最低,芦苇碳库稳定性最高。可以认为,南海湿地土壤有机碳属稳定碳库,但稳定性不高;土壤有机碳稳定性表现为向日葵玉米旱柳裸地芦苇;人类活动对天然湿地进行开发利用之后,其碳库稳定性下降。     

包头南海湿地磷形态及污染源定量识别

采用钼锑抗分光光度法和连续提取法对包头南海湿地和南海湿地沿黄河边的水体和表层沉积物中总磷（TP）及各形态磷的含量进行测定,以分析其生物可利用性及释放风险,并采用APCS-MLR受体模型结合相关性分析（CA）和主成分分析（PCA）等方法进行污染源的识别并量化.结果表明：①研究区水体和表层沉积物中磷都处于不同程度的污染水平,其中南海湿地水体中溶解性无机磷（DIP）对水体总磷（WTP）的贡献最低,表层沉积物中钙结合态磷（HCl-P）对表层沉积物总磷（STP）的贡献最大,南海湖（L区）和湿地植物区（P区）的表层沉积物具有较高的生物可利用性以及向水体释放磷的可能性,更容易发生富营养化,应引起关注.② APCS-MLR受体模型表明,研究区水体和表层沉积物中磷的主要污染来源为工业废水及生活污水（29.07%）和农药化肥（29.00%）.此外动植物残体的降解（18.49%）也对研究区具有一定贡献.     

包头南海子湿地赤膀鸭(Mareca Strepera)组织与环境中重金属含量的相关性

为了解环境中重金属对赤膀鸭(Mareca strepera)健康的影响,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定内蒙古包头南海子湿地赤膀鸭组织(胸肌、心肌、肾脏、肝脏及骨骼)及环境因子(水、土壤、丝藻、鱼虾和沉积物)中砷(As)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)4种重金属含量,通过单因素方差分析赤膀鸭组织中重金属的分布特征,并采用Pearson相关性检验分析赤膀鸭组织与环境因子中重金属含量的相关性。结果表明,(1)赤膀鸭组织中重金属元素的分布规律为:As主要蓄积在心肌和肾脏中,Cr主要蓄积在胸肌中,Cd主要蓄积在肾脏中,Hg在赤膀鸭各组织间分布不存在显著性差异。(2)相关分析表明,赤膀鸭组织中重金属含量与环境因子中重金属含量呈显著正相关,且存在富集现象,表明其可作为环境污染的评价指标。(3)与国外研究相比,赤膀鸭组织中重金属元素含量已超过其他地区鸭科鸟类的平均含量水平,这可能对赤膀鸭健康造成了一定程度影响。另外,环境因子中的重金属含量已经超过国家标准,尤其水中Hg、Cr和Cd 3种元素分别是GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅰ类水标准值的约500、375和38倍,说明当地重金属污染较重,管理部门应重视并采取有效管控和治理措施,防止环境进一步恶化。     

包头南海湖冰封期沉积物细菌群落多样性

为了探究包头南海湖冰封期沉积物细菌群落多样性,采用高通量测序技术对不同湖区4个采样点表层沉积物细菌进行测定.结果显示,不同区域物种多样性有一定差异.从门水平来看,沉积物细菌主要为变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和酸杆菌门(Acidobacteria);从属水平分析,优势类群集中在硫杆菌属(thiobacillus)、未命名厌氧绳菌科(norank-f-anaerolineaceae)、未分类绿弯菌科(unclassified-p-Chloroflexi).对沉积物细菌群落与环境因子的关系进行冗余分析,结果表明,TN、NH_3-N、C/N对沉积物细菌群落结构影响较大.thiobacillus在南海湖冰封期沉积物的生物地球化学循环中扮演着重要的角色,对预防黑臭水体发生具有重要作用,应在以后研究中得到更多关注.