滇東南典型巖溶濕地沉積物不同形態(tài)磷分布特征

詹乃才，劉云根，2，*，王 妍，2，梁啟斌，2，侯 磊，2，王書錦，張慧娟

(1.西南林業(yè)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，云南 昆明 650224； 2.西南林業(yè)大學(xué) 農(nóng)村污水處理研究所，云南 昆明 650224)

?

滇東南典型巖溶濕地沉積物不同形態(tài)磷分布特征

詹乃才1，劉云根1，2，*，王 妍1，2，梁啟斌1，2，侯 磊1，2，王書錦1，張慧娟1

(1.西南林業(yè)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，云南 昆明 650224； 2.西南林業(yè)大學(xué) 農(nóng)村污水處理研究所，云南 昆明 650224)

以滇東南普者黑巖溶濕地為研究對象，設(shè)置典型樣地，采用典型樣帶布點(diǎn)方式，探索稻田濕地、草甸濕地和湖濱濕地區(qū)域中沉積物總磷(TP)和各形態(tài)磷(磷酸二鈣，Ca2-P；磷酸八鈣，Ca8-P；磷酸十鈣，Ca10-P；鋁磷，Al-P；閉蓄態(tài)磷，O-P)含量分布特征，并分析各形態(tài)磷間的相關(guān)性。結(jié)果表明，稻田濕地、草甸濕地、湖濱濕地區(qū)域中沉積物總磷含量變化幅度較大，依次為稻田濕地>湖濱濕地>草甸濕地。沉積物各形態(tài)磷組分中，以Ca-P為主，且Ca-P中的Ca10-P所占比例最高，對沉積物TP貢獻(xiàn)最大。Ca2-P、Ca8-P、O-P、Ca10-P的空間分布特征與TP一致。湖濱濕地區(qū)沉積物各形態(tài)磷含量垂直方向總體均以表層(0—5 cm)最高，并依次向下層遞減。沉積物中各形態(tài)磷與TP含量均呈正相關(guān)，其中，Ca2-P、Al-P與TP顯著相關(guān)，對沉積物TP的影響較大。

普者黑；巖溶濕地；沉積物；磷形態(tài)

磷是富營養(yǎng)化水體中的關(guān)鍵限制性元素之一，沉積物中磷的含量及其形態(tài)是影響水體營養(yǎng)化進(jìn)程的重要因素，對研究濕地水體富營養(yǎng)化具有重要意義[1]。目前，對湖泊、入湖河流、城市內(nèi)河等方面沉積物磷賦存形態(tài)分布特征研究較多。趙海超等[2]研究洱海沉積物不同形態(tài)磷的時空分布特征發(fā)現(xiàn)，洱海表層沉積物中總磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為418.71～1 108.34 mg·kg-1，無機(jī)磷(IP)是總磷(TP)的主要部分，且分布趨勢相同，F(xiàn)e/Al-P和Ca-P是IP的主要形態(tài)；劉凱等[3]研究鄱陽湖不同高程沉積物中磷形態(tài)特征表明，鄱陽湖表層沉積物TP含量在214.5～736.0 mg·kg-1，各形態(tài)磷在空間上的差異相對較?。还▽幍萚4]、高麗等[5]研究滇池福保灣沉積物不同形態(tài)磷的垂向分布表明，離河口較遠(yuǎn)的沉積物中，TP、Fe/Al-P、IP、閉蓄態(tài)磷(O-P)和Ca-P含量均隨深度增加而減少；周帆琦等[6]研究武漢東湖和南湖沉積物中磷形態(tài)分布特征表明，交換態(tài)磷(Ex-P)、Al-P、Ca-P和有機(jī)磷(Or-P)含量隨著深度的增加逐漸減少，并且在15 cm以下含量變化不大；楊長明等[7]研究巢湖城市內(nèi)河沉積物不同形態(tài)磷空間分布特征表明，表層沉積物總磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)在832.09～2 572.41 mg·kg-1，以Fe/Al-P為主，占TP的比例為42.0%～62.3%，不同深度沉積物中各形態(tài)磷之間存在極顯著相關(guān)性(P<0.01)。這些研究對于湖泊、河流的環(huán)境保護(hù)和治理具有重要價(jià)值，然而針對巖溶濕地沉積物磷形態(tài)分布特征方面卻鮮有報(bào)道。

我國溶巖地層分布面積約占國土陸地面積的1/3[8]，主要有6種類型的巖溶地貌。西南地區(qū)巖溶地貌具有孤峰多、土層薄、洼地廣等特征[9]，滇東南巖溶地貌是其典型代表。普者黑巖溶濕地位于滇東南，不同于一般的濕地，巖溶湖濱濕地分布廣，地形地貌十分獨(dú)特，人為干擾程度大，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，為開展系統(tǒng)研究提供了獨(dú)特條件，而且，滇東南地貌濕地是云南省六大濕地分布區(qū)之一，在當(dāng)?shù)亻_展巖溶湖濱濕地研究符合國家重大生態(tài)戰(zhàn)略需求；因此，選取滇東南普者黑巖溶濕地為研究對象，以典型、系統(tǒng)的稻田濕地、草甸濕地、湖濱濕地為研究區(qū)域，探究3種濕地類型下的沉積物不同形態(tài)磷的分布特征，以期為巖溶濕地的保護(hù)和管理提供理論依據(jù)與參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于云南省文山壯族苗族自治州丘北縣境內(nèi)的普者黑濕地公園開發(fā)區(qū)小矣堵村附近(24°08′N，104°06′E)。該區(qū)域受人類活動干擾影響較大，屬于南亞熱帶高原季風(fēng)氣候，多年平均氣溫16.4 ℃，雨季多集中在5—10月，平均降雨量1 206.8 mm，海拔1 436～1 499 m。研究區(qū)上游為小矣堵村，農(nóng)村面積約0.03 km2，現(xiàn)有農(nóng)戶約80戶。依據(jù)研究區(qū)濕地不同土地利用類型，將濕地區(qū)域劃分為稻田濕地(A區(qū))、草甸濕地(B區(qū))和湖濱濕地(C區(qū))，其中，稻田面積約8 hm2，草甸面積約0.6 hm2，湖濱濕地面積約為1.5 hm2。

1.2 樣帶布設(shè)與樣品采集

樣點(diǎn)布設(shè)采用典型樣帶法，具體樣點(diǎn)布設(shè)如圖1所示。沿稻田濕地—草甸濕地—湖濱濕地方向設(shè)置2條平行樣帶，樣帶間隔40 m，每條樣帶在稻田濕地區(qū)布置2個采樣點(diǎn)且間隔400 m，在草甸濕地區(qū)布置2個采樣點(diǎn)且間隔30 m，在湖濱濕地區(qū)依據(jù)不同植被覆蓋類型布置3個采樣點(diǎn)，且在湖泊中心區(qū)域布置1個采樣點(diǎn)作為對照，共16個采樣點(diǎn)。在2015年10月17—19日對每個采樣點(diǎn)進(jìn)行單點(diǎn)采樣，農(nóng)田濕地和草甸濕地區(qū)域只取表層沉積物，湖濱濕地部分樣點(diǎn)利用有機(jī)玻璃柱狀底泥采樣器進(jìn)行分層取樣，自上而下分為表層(0—5 cm)、中層(5—10 cm)、底層(10—15 cm)。所有沉積物樣品裝于密封袋內(nèi)后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

圖1 普者黑巖溶濕地樣區(qū)設(shè)置示意圖Fig.1 Schematic map of sampling areas of Puzhehei karst wetland

1.3 樣品分析及數(shù)據(jù)處理

將沉積物樣品自然風(fēng)干，研磨混勻，過100目篩后進(jìn)行測定。沉積物總磷(TP)含量采用高氯酸-硫酸酸溶鉬銻抗比色法測定[10]；采用顧益初等[11]的無機(jī)磷分級測定方法，將無機(jī)磷分為磷酸二鈣(Ca2-P)、磷酸八鈣(Ca8-P)、磷酸十鈣(Ca10-P)、鋁磷(Al-P)、閉蓄態(tài)磷(O-P)；用鉬銻抗分光光度法測定提取液中的磷含量。每個樣品測定3個平行。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行初步分析并建立數(shù)據(jù)庫，利用軟件SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，采用Origin 7.5制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 湖濱濕地采樣點(diǎn)上覆水環(huán)境特征

普者黑湖濱濕地上覆水符合巖溶水體特征[12]，8個采樣點(diǎn)上覆水環(huán)境特征如表1所示。C1-1、C2-1點(diǎn)位于草甸濕地區(qū)和湖濱濕地區(qū)的交界處，受人為干擾影響相對較大；C1-2、C2-2點(diǎn)位于淺水區(qū)，水深約0.2 m，且有挺水植物——李氏禾植被覆蓋，覆蓋率達(dá)70%以上；C1-3、C2-3點(diǎn)黑藻生長茂盛，為沉水植物高覆蓋區(qū)，水體總磷指標(biāo)較差；C1-4、C2-4點(diǎn)位于湖泊中心區(qū)域，且無水生植被覆蓋，水體總磷指標(biāo)相對較好。

2.2 巖溶濕地沉積物各形態(tài)磷分布特征

2.2.1 稻田濕地—草甸濕地—湖濱濕地過程中表層沉積物各形態(tài)磷含量變化及分布比例

表層沉積物總磷含量在稻田濕地—草甸濕地—湖濱濕地系統(tǒng)中變化幅度較大，表現(xiàn)為稻田濕地>湖濱濕地>草甸濕地(圖2)。湖濱濕地區(qū)域中沿湖岸—湖心方向沉水植物黑藻覆蓋下的沉積物總磷含量相對較高。沉積物總磷反映了沉積物中各形態(tài)磷素的總和，體現(xiàn)了沉積物內(nèi)源磷的供磷潛能，在一定程度上反映了濕地的營養(yǎng)水平和污染程度。沈德福等[13]、尚文等[14]研究表明，沉積物磷含量與外源污染的輸入有密切關(guān)系。稻田濕地區(qū)位于農(nóng)村村落的下游，農(nóng)村生活產(chǎn)生的污水進(jìn)入到農(nóng)田，經(jīng)過沉降、吸附、離子交換等形式進(jìn)入到沉積物中。王少先[15]研究表明，稻田施肥殘留大量顆粒態(tài)磷，土壤磷素處于累積狀態(tài)，與施入磷肥量關(guān)系密切。以上原因可能導(dǎo)致稻田濕地沉積物TP含量相對較高。

草甸濕地區(qū)和湖濱濕地區(qū)沉積物總磷含量低于稻田濕地區(qū)，原因可能是：(1)草甸濕地區(qū)長時間受到當(dāng)?shù)胤拍粮蓴_，長期踩踏，土壤板結(jié)，硬度增加，通氣透水性下降，土壤結(jié)構(gòu)破壞，且由于牲畜采食導(dǎo)致土壤養(yǎng)分輸入減少[16]。王麗等[17]研究發(fā)現(xiàn)，禁牧后土壤磷含量明顯增加。(2)草甸區(qū)和湖濱區(qū)存在大量的水生植被，對于沉積物和水體中的磷具有富集作用。李萌璽等[18]、Meng等[19]研究表明，湖濱濕地水生植物龐大的表面積磷吸附、分解和吸收作用使得其水質(zhì)凈化效果十分明顯；趙洪波等[20]、李龍山等[21]研究表明，水生植物生長過程中對TP的需求量較大，可通過莖葉將其吸收利用，使得TP的去除率達(dá)到較高的去除效果。湖濱濕地中磷在水體和沉積物之間的遷移轉(zhuǎn)化存在動態(tài)平衡關(guān)系，沉水植物旺盛生長通過其吸收作用使平衡向水體偏移，沉水植物腐爛后通過其沉積作用使平衡向沉積物偏移[16]。趙海超[22]通過研究不同形態(tài)磷在水—沉水植物—沉積物系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化結(jié)果表明，外源磷進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng)，主要分配在上覆水和底質(zhì)中，沉水植物吸收量相對較少，僅占總磷的1%左右；因此，可能導(dǎo)致在湖濱濕地區(qū)沿湖岸—湖心方向沉水植物黑藻覆蓋下的沉積物總磷含量相對較高。

表1 湖濱濕地采樣點(diǎn)上覆水環(huán)境特征及部分理化性質(zhì)

Table 1 Water characteristics and physic-chemical properties of the samples in the lakeside wetland

樣帶Transect樣點(diǎn)Samplepoint溫度T/℃pH溶解氧DO/(mg·L-1)電導(dǎo)率Conductance/(μS·cm-1)ρ(TP)/(mg·L-1)ρ(PO3-4-P)/(mg·L-1)ⅠC1-128.38.106.993710.098±0.0080.051±0.012C1-227.38.756.803760.059±0.0050.022±0.005C1-329.58.007.142530.176±0.0060.084±0.004C1-425.97.927.933200.067±0.0050.033±0.004ⅡC2-127.47.706.704040.105±0.0100.033±0.001C2-226.77.666.604180.067±0.0050.025±0.003C2-324.57.187.463130.051±0.0020.025±0.006C2-423.57.227.832590.046±0.0020.023±0.001

圖2 各樣點(diǎn)表層沉積物TP和各形態(tài)磷含量分布Fig.2 Concentrations of TP and P fractions in surface sediments

沉積物中的磷主要來自于上覆水體中顆粒的沉降和吸附作用，分析沉積物各形態(tài)磷組分較之沉積物中總磷能夠更有效地評估湖泊的營養(yǎng)水平，有助于深入了解沉積物中磷的地球化學(xué)循環(huán)及其生物有效性[23]。分析圖2和圖3可知，沉積物中的磷以Ca-P為主，約占TP的10.48%，占IP的70%，且Ca-P中的Ca10-P所占比例較高。在空間分布上，Ca2-P、Ca8-P、O-P、Ca10-P變化規(guī)律與TP相同，這與呂昌偉等[24]、吳曉娜[25]分別對烏梁素海、西湖沉積物磷形態(tài)分布特征的研究結(jié)果一致，但關(guān)于其原因和機(jī)理，有待進(jìn)一步研究。

鈣結(jié)合態(tài)磷(Ca-P)主要是沉積物成巖過程中形成的或湖泊系統(tǒng)中生物成因形成的，一般被當(dāng)作永久性的磷匯，但在沉積物環(huán)境處于弱酸狀態(tài)下時，也可能產(chǎn)生一定的釋放[26-27]。磷酸鈣體系中的諸多組分之間也存在著相互轉(zhuǎn)化的機(jī)制，其中外源磷輸入的磷最先形成磷酸二鈣(Ca2-P)，進(jìn)一步水解后形成磷酸八鈣(Ca8-P)，當(dāng)Ca2-P減少，Ca8-P也可能向Ca2-P轉(zhuǎn)化。這些組分都是容易被水生生物吸收的有效磷源[28-29]。從表層沉積物水平分布上看：沉積物Ca2-P含量分別為17.46～26.37 mg·kg-1(稻田濕地區(qū))、12.58～14.75 mg·kg-1(草甸濕地區(qū))、11.39～13.71 mg·kg-1(湖濱濕地區(qū))，約占IP的8%；Ca8-P含量分別為23.62～31.91 mg·kg-1(稻田濕地區(qū))、14.07～16.49 mg·kg-1(草甸濕地區(qū))、10.65～20.84 mg·kg-1(湖濱濕地區(qū))，約占IP的10%。3種形態(tài)的Ca-P含量均表現(xiàn)為Ca10-P>Ca8-P>Ca2-P。普者黑濕地屬于典型喀斯特濕地類型，含有高富鈣底質(zhì)，底質(zhì)中的可交換態(tài)鈣對水體中磷的作用過程最直接，易形成磷酸一氫鈣進(jìn)入底泥[30-31]。潘根興等[32]、陳同慶等[33]研究表明，氧化還原條件會導(dǎo)致富鈣底質(zhì)中的磷容易形成Ca2-P和Ca8-P，且相對穩(wěn)定，以上原因可能導(dǎo)致Ca-P占無機(jī)磷比例較大。

鋁結(jié)合態(tài)磷(Al-P)是與鋁氧化物和鋁土礦物結(jié)合的磷，一般是由于Al(OH)3、磷酸鋁、有機(jī)質(zhì)和鋁鹽等的絡(luò)合和吸附作用來絡(luò)合或吸附磷酸鹽，一般情況下，鋁氧化物對磷是長久性吸附，較為穩(wěn)定[34]。由圖2可以看出，稻田濕地沉積物Al-P平均含量為(15.85±3.85) mg·kg-1，草甸濕地平均含量為(17.40±0.32) mg·kg-1，湖濱濕地平均含量為(17.32±3.61) mg·kg-1。樣帶Ⅰ中Al-P含量波動較大，無明顯變化規(guī)律，樣帶Ⅱ中沿稻田濕地—草甸濕地—湖濱濕地總體呈現(xiàn)遞減趨勢，但2條樣帶湖濱濕地區(qū)域均在沉水植被覆蓋下沉積物點(diǎn)表現(xiàn)為最高。Al-P主要來源于生活污水和工業(yè)廢水[35]，研究表明，在淺水湖泊沉積物中鋁結(jié)合態(tài)磷的含量通常處于較低水平。朱廣偉等[36]對長江中下游多個淺水湖泊的研究也發(fā)現(xiàn)類似現(xiàn)象，由于鋁磷的含量較低，可以認(rèn)為其對富營養(yǎng)化的貢獻(xiàn)不大。

閉蓄態(tài)磷(O-P)通常是指被鐵的氧化物或氫氧化物膠膜所包敝的磷酸鐵以及磷酸鋁，還有一部分為硅酸鹽晶格內(nèi)的磷，它可能來源于風(fēng)化作用的產(chǎn)物，或是早期成巖作用過程中而形成的含磷自生礦物，在強(qiáng)還原條件下很難釋放出來，屬于典型的穩(wěn)定態(tài)磷。分析結(jié)果顯示，稻田濕地O-P含量為51.02～53.51 mg·kg-1，約占TP的2.97%～3.60%，草甸濕地O-P含量為32.72～37.87 mg·kg-1，約占TP的2.28%～3.76%，湖濱濕地O-P含量為25.73～46.85 mg·kg-1，約占TP的3.38%～14.00%，且總體表層沉積物O-P變化規(guī)律和TP類似。

圖3 表層沉積物中各形態(tài)磷的分布比例Fig.3 Percentages of phosphorus fractions in surface sediments

2.2.2 湖濱濕地沉積物磷形態(tài)的垂直變化

湖濱濕地區(qū)在垂直分布上，沉積物TP和各形態(tài)磷含量總體均以表層(0—5 cm)最高，并依次向下層遞減(圖4)。湖泊沉積物在垂向上反映的是歷史沉積物累積及其在沉積物中的礦化結(jié)果，因此沉積物中磷的垂直分布與湖泊的歷史沉積物和礦化過程密不可分，沉積物磷的含量一般隨沉積物深度的增加而減少。普者黑濕地屬于典型的巖溶濕地，具有高富鈣底質(zhì)、沉積物淺、泥炭消失等特點(diǎn)，因此符合湖濱濕地垂直方向一般性分布規(guī)律，這與紹亞等[37]對桂林會仙濕地沉積物磷分布特征研究結(jié)果一致。不同形態(tài)磷(Ca2-P、Ca8-P、Al-P、O-P和Ca10-P)組分含量垂直分布也表現(xiàn)出與TP類似的變化規(guī)律，均以表層最高。這符合通常所說的“表層富集”現(xiàn)象：一方面是由于外源污染嚴(yán)重而導(dǎo)致沉積物表層磷含量劇增；另一方面，這可能是由于沉積物中磷的地球化學(xué)作用而導(dǎo)致其向表層遷移所致。

圖4 湖濱濕地沉積物各形態(tài)磷的垂直變化Fig.4 The vertical changes of P fractions in sediments of lakeshore wetland

2.3 巖溶濕地表層沉積物各形態(tài)磷相關(guān)性分析

如表2、表3所示，沉積物中各形態(tài)磷與TP均呈正相關(guān)性，其中，Ca2-P、Al-P與TP呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，表明TP更容易受Ca2-P和Al-P影響，Ca2-P和Al-P是沉積物中總磷含量的主要控制因子。這與郭建寧等[4]、熊善高等[27]對滇池、五大連池的研究結(jié)果一致。Al-P被認(rèn)為是潛在的可釋放的磷，是在一定條件下能夠被藻類直接或間接利用的潛在活性磷，它能真正反映沉積物的污染狀況及其內(nèi)源釋放能力的大小[38]。沉積物中TP及Al-P含量分布主要受到環(huán)境條件的控制，與人類活動有很大的關(guān)系[39]。同時，Ca2-P作為Ca-P中活性最高的組分，與沉積物TP呈顯著正相關(guān)，說明鈣磷活性高的組分對總磷影響很大。

表2 樣帶Ⅰ沉積物樣品中總磷、各形態(tài)磷含量之間的相關(guān)性

Table 2 Correlations of TP and various phosphorus fractions in the sediments of transect Ⅰ

指標(biāo)ItemTPCa2-PCa8-PAl-PO-PCa2-P0.572*Ca8-P0.2280.583Al-P0.726*0.103-0.455O-P0.4710.6260.746*-0.003Ca10-P0.1000.2980.573-0.4580.282

*表示在P<0.05水平(兩側(cè))上顯著相關(guān)。下同。

* indicated significant correlation atP<0.05 level (on both sides). The same as below.

表3 樣帶Ⅱ沉積物樣品中總磷、各形態(tài)磷含量之間的相關(guān)性

Table 3 Correlations of TP and various phosphorus fractions in the sediments of transact Ⅱ

指標(biāo)ItemTPCa2-PCa8-PAl-PO-PCa2-P0.740*Ca8-P0.6570.256Al-P0.794*0.6490.356O-P0.718*0.742*0.3180.829*Ca10-P0.209-0.4640.217-0.091-0.146

3 結(jié)論

表層沉積物TP含量在稻田濕地、草甸濕地、湖濱濕地系統(tǒng)中變化幅度較大，表現(xiàn)為稻田濕地>湖濱濕地>草甸濕地。稻田濕地由于大量施肥導(dǎo)致殘留大量磷素，應(yīng)該對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的施肥量進(jìn)行合理地控制。沉積物各形態(tài)磷組分中，以Ca-P為主，約占IP的70%，且Ca-P中的Ca10-P所占比例最高，對沉積物TP貢獻(xiàn)最大。Ca2-P、Ca8-P、O-P、Ca10-P分布規(guī)律與TP一致。湖濱濕地區(qū)域沉積物各形態(tài)磷含量垂直方向總體均以表層(0—5 cm)最高，并依次向下層遞減。沉積物磷素各組分相關(guān)性分析表明，沉積物中各形態(tài)磷與TP均呈正相關(guān)性，但Ca2-P、Al-P與TP的相關(guān)性達(dá)顯著水平(P<0.05)。

[1] 姚揚(yáng)， 金相燦， 姜霞，等. 光照對湖泊沉積物磷釋放及磷形態(tài)變化的影響研究[J]. 環(huán)境科學(xué)研究， 2004， 17(增刊):30-33.

YAO Y， JIN X C， JIANG X， et al. Effects of light on phosphorus release and phosphorus form change in sediments[J].ResearchofEnvironmentalSciences， 2004， 17(Suppl.):30-33. (in Chinese with English abstract)

[2] 趙海超， 王圣瑞， 焦立新，等. 洱海沉積物中不同形態(tài)磷的時空分布特征[J]. 環(huán)境科學(xué)研究， 2013， 26(3):227-234.

ZHAO H C， WANG S R， JIAO L X， et al. Characteristics of temporal and spatial distribution of different forms of phosphorus in the sediment of Erhai Lake[J].ResearchofEnvironmentalSciences， 2013，26(3):227-234. (in Chinese with English abstract)

[3] 劉凱， 倪兆奎， 王圣瑞，等. 鄱陽湖不同高程沉積物中磷形態(tài)特征研究[J]. 中國環(huán)境科學(xué)， 2015， 35(3):856-861.

LIU K， NI Z K， WANG S R， et al. Distribution characteristics of phosphorus in sediments at different altitudes of Poyang Lake[J].ChinaEnvironmentalScience， 2015，35(3):856-861. (in Chinese with English abstract)

[4] 郭建寧， 盧少勇， 金相燦，等. 滇池福保灣沉積物不同形態(tài)磷的垂向分布[J]. 環(huán)境科學(xué)研究， 2007， 20(2):78-83.

GUO J N， LU S Y， JIN X C， et al. Vertical distribution of various forms of phosphorus in the sediment of Fubao Gulf， Dianchi Lake[J].ResearchofEnvironmentalSciences， 2007， 20(2):78-83. (in Chinese with English abstract)

[5] 高麗， 楊浩， 周健民，等. 滇池水體和沉積物中營養(yǎng)鹽的分布特征[J]. 環(huán)境科學(xué)研究， 2004， 17(4):1-4.

GAO L， YANG H， ZHOU J M， et al. Study on nutrient distribution of lake water and sediment in Dianchi Lake[J].ResearchofEnvironmentSciences, 2004，17(4):1-4. (in Chinese with English abstract)

[6] 周帆琦， 沙茜， 張維昊，等. 武漢東湖和南湖沉積物中磷形態(tài)分布特征與相關(guān)分析[J]. 湖泊科學(xué)， 2014， 26(3):401-409.

ZHOU F Q， SHA X， ZHANG W H， et al. Distribution and correlation analysis of phosphorus fractions in the sediments from the Lake Nanhu and Lake Donghu in Wuhan[J].JournalofLakeSciences， 2014， 26(3):401-409. (in Chinese with English abstract)

[7] 楊長明， 徐琛， 尹大強(qiáng)， 等. 巢湖城市內(nèi)河沉積物不同形態(tài)磷空間分布特征[J]. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)， 2011， 39(12):1832-1837.

YANG C M， XU C， YIN D Q， et al. Phosphorus forms and vertical distribution in sediment of urban rivers in Chaohu City[J].JournalofTongjiUniversity(NaturalScience)， 2011，39(12):1832-1837. (in Chinese with English abstract)

[8] 陳強(qiáng).云南巖溶地區(qū)石漠化生態(tài)治理模式及技術(shù)[M].昆明: 云南科技出版社， 2011:82-84.

[9] 喻甦. 中國石漠化分布現(xiàn)狀與特點(diǎn)[J]. 中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃， 2003， 22(2):53-55.

YU G. Distribution status quo & characteristics of China’s stone desertification area[J].CentralSouthForestInventoryAndPlanning， 2003， 22(2): 53-55.

[10] 國家環(huán)境保護(hù)總局. 水和廢水監(jiān)測分析方法[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[11] 顧益初， 蔣柏藩. 石灰性土壤無機(jī)磷分級的測定方法[J]. 土壤， 1990(2):101-102.

GU Y C， JIANG B P. A method for measurement of inorganic P fractions in calcareous soils[J].Soils， 1990 (2): 101-102. (in Chinese)

[12] 鄧亞靜， 角媛梅， 明慶忠. 云南省丘北普者黑自然保護(hù)區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)[J]. 資源環(huán)境與發(fā)展， 2006， 28(4):25-29.

DENG Y J， JIAO Y M， MING Q Z. The health evaluation of the wetland ecosystem in Yunnan natural reserve Qiubei Puzhehei[J].ResourcesEnvironmentandDevelopment，2006，28(4):25-29.(in Chinese)

[13] 沈德福， 李世杰， 蔡德所，等. 桂林巖溶濕地沉積物地球化學(xué)元素變化的環(huán)境影響因子分析[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào)， 2010， 16(4):517-526.

SHEN D F， LI S J， CAI D S， et al. Element geochemistry of lake sediments from Sihu Lake in Guilin karst wetland region and its environmental effect[J].GeologicalJournalofChinaUniversities， 2010， 16(4):517-526. (in Chinese with English abstract)

[14] 尚文， 楊永興. 滇西北高原納帕海湖濱濕地退化特征、規(guī)律與過程[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2012， 23(12):3257-3265.

SHANG W， YANG Y X. Degradation characteristics， patterns， and processes of lakeside wetland in Napahai of northwest Yunnan Plateau， Southwest China[J].ChineseJournalofAppliedEcology，2012，23(12):3257-3265. (in Chinese with English abstract)

[15] 王少先. 施肥對稻田濕地土壤碳氮磷庫及其相關(guān)酶活變化的影響研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2011.

WANG S X. The impact of fertilization on carbon， nitrogen and phosphorus of soli library and its related enzyme activity change in paddy wetland[D].Hangzhou: Zhejiang University， 2011. (in Chinese with English abstract)

[16] 周堯治， 郭玉海， 劉歷程，等. 圍欄禁牧對退化草原土壤水分的影響研究[J]. 水土保持研究， 2006， 13(3):5-7.

ZHOU Y Z， GUO Y H， LIU L C， et al. Studies on effect of fencing on soil water of degenerated grassland[J].ResearchofSoilandWaterConsrervation，2006， 13(3):5-7. (in Chinese with English abstract)

[17] 王麗， 張鐿鋰， 王兆鋒，等. 放牧及水文擾動對拉薩地區(qū)濕草甸濕地土壤特征的影響[J]. 水土保持研究， 2013， 20(1):66-69.

WANG L， ZHANG Y L， WANG Z F， et al. Effect of grazing and hydrological disturbance on soli properties of wet meadow wetland in Lhasa[J].ResearchofSoilandWaterConsrervation，2013，20(1):66-69. (in Chinese with English abstract)

[18] 李蔭璽， 胡耀輝， 王云華，等. 云南星云湖大街河口湖濱濕地修復(fù)及凈化效果[J]. 湖泊科學(xué)， 2007， 19(3):283-288.

LI Y X， HU Y H， WANG Y H， et al. Wetland restoration and its purification efficiency in estuary of Dajie River， Lake Xingyun， Yunnan Province[J].JournalofLakeSciences，2007，19(3):283-288. (in Chinese with English abstract)

[19] MENG H， WANG X， TONG S， et al. Seed germination environments ofTyphalatifoliaandPhragmitesaustralisin wetland restoration[J].EcologicalEngineering， 2016， 31 : 55-67.

[20] 趙洪波， 卡林， 吳睿，等. 水生植被對湖濱濕地水環(huán)境凈化效果及影響因素分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2012， 40(6):3532-3535.

ZHAO H B， KA L， WU R， et al. Effects of aquatic vegetations on lake wetland water environment purification and analysis of the influencing factors in Hongze Lake[J].JournalofAnhuiAgriculturalSciences，2012，40(6):3532-3535. (in Chinese with English abstract)

[21] 李龍山， 倪細(xì)爐， 李志剛， 等. 5種濕地植物生理生長特性變化及其對污水凈化效果的研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2013， 32(8):1625-1632.

LI L S， NI X L， LI Z G， et al. Growth characteristics and sewages cleaning effect of five wetland plants[J].JournalofAgro-EnvironmentScience， 2013，32(8):1625-1632. (in Chinese with English abstract)

[22] 趙海超. 不同形態(tài)磷在水-沉水植物-沉積物系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2006.

ZHAO H C. Transplant and translation of different forms phosphorus in water-sediment-submerged plant[D]. Huhhot: Inner Mongolia Agricultural University， 2006. (in Chinese with English abstract)

[23] 王圣瑞， 金相燦， 趙海超，等. 沉水植物黑藻對上覆水中各形態(tài)磷濃度的影響[J]. 地球化學(xué)， 2006， 35(2):179-186.

WANG S R， JIN X C， ZHAO H C， et al. Effect of submerged plant Hydrilla verticillata on the concentrations of different phosphorus species in overlying water[J].Geochimica， 2006， 35(2): 179-186. (in Chinese with English abstract)

[24] 呂昌偉， 何江， 孫惠民， 等. 烏梁素海沉積物中磷的形態(tài)分布特征[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2007， 26(3):878-885.

LV C W， HE J， SUN H M， et al. Phosphorus speciation and distribution character in sediment of Wuliangsuhai Lake[J]，JournalofAgro-EnvironmentScience， 2007，26(3):878-885. (in Chinese with English abstract)

[25] 吳曉娜.西湖沉積物中磷的形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化的沉積剖面研究[D].杭州:浙江大學(xué)，2006:50.

WU X N. The study on the sedimentary section of phosphorus form and migration in the sediment of Xihu[D].Hangzhou: Zhejiang University，2006:50. (in Chinese with English abstract)

[26] FYTIANOS K， KOTZAKIOTI A. Sequential fractionation of phosphorus in lake sediments of Northern Greece[J].EnvironmentalMonitoring&Assessment， 2005， 100(1/2/3):191-200.

[27] 熊善高， 席北斗， 魏丹，等. 五大連池表層沉積物中不同形態(tài)磷的分布[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù)， 2011， 34(9):95-99.

XIONG S G， XI B D， WEI D， et al. Distribution of different phosphorus fractions in surface sediment of Wudalianchi[J].EnvironmentalScience&Technology， 2011，34(9):95-99. (in Chinese with English abstract)

[28] 王忠威， 王圣瑞， 戴建軍，等. 洱海沉積物中磷的賦存形態(tài)[J]. 環(huán)境科學(xué)研究， 2012， 25(6):652-658.

WANG Z W， WANG S R， DAI J J， et al. Fractions of phosphorus in sediments of Lake Erhai[J].ResearchofEnvironmentalSciences， 2012，25(6):652-658. (in Chinese with English abstract)

[29] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M]. 3版. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社， 2000.

[30] 孫義祥， 袁嫚嫚， 鄔剛. 不同土壤肥力水平下鈣對水稻專用肥增產(chǎn)效應(yīng)的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2014， 30(9):77-81.

SUN Y X， YUAN M M ，WU G， et al. The impact of calcium on yield increase of special ferlization on rice under different soil fertility levles[J].ChineseAgriculturalScienceBulletin， 2014， 30(9): 77-81. (in Chinese with English abstract)

[31] THOMPSON L M， STEBBINS J F. Interaction between composition and temperature effects on non-bridging oxygen and high-coordinated aluminum in calcium aluminosilicate glasses[J].AmericanMineralogist， 2013， 98(11/12):1980-1987.

[32] 潘根興， 曹建華. 表層帶巖溶作用:以土壤為媒介的地球表層生態(tài)系統(tǒng)過程——以桂林峰叢洼地巖溶系統(tǒng)為例[J]. 中國巖溶， 1999， 18(4):289-296.

PAN G X， CAO J H. Karstification in epikarst zone: The earth surface ecosystem processes taking soil as a medium—Case of the Yaji karst experiment site， Guilin[J].CarsologicaSinica， 1999， 18(4): 289-296. (in Chinese with English abstract)

[33] 陳同慶， 魏興琥， 關(guān)共湊，等. 粵北巖溶區(qū)不同土地利用方式對土壤鈣離子的影響[J]. 熱帶地理， 2014， 34(3):337-343.

CHEN T Q， WEI X H， GUAN G C， et al. Impact of different land use types on soil calciumin Northern Guangdong[J].TropicalGeography， 2014， 34(3): 337-343. (in Chinese with English abstract)

[34] LI D， HUANG Y， FAN C， et al. Contributions of phosphorus on sedimentary phosphorus bioavailability under sediment resuspension conditions[J].ChemicalEngineeringJournal， 2011， 168(3):1049-1054.

[35] 夏黎莉. 鄱陽湖沉積物中磷的形態(tài)及吸附釋放特征研究[D]. 南昌：南昌大學(xué)， 2007.

XIA L L. Adsorption of phosphorus release characteristics in the morphology of sediments in Poyang lake[J].Nanchang: Nanchang University， 2007. (in Chinese with English abstract)

[36] 朱廣偉， 秦伯強(qiáng)， 高光，等. 長江中下游淺水湖泊沉積物中磷的形態(tài)及其與水相磷的關(guān)系[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2004， 24(3):381-388.

ZHOU G W， QIN B Q， GAO G， et al. Fractionation of phosphorus in sediments and its relation with soluble phosphorus contents in shallow lakes located in the middle and lower reaches of Changjiang River， China[J].ActaScientiaeCircumstantiae， 2004，24(3): 381-388. (in Chinese with English abstract)

[37] 邵亞， 蔡崇法， 趙悅，等. 桂林會仙濕地沉積物中磷形態(tài)及分布特征[J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào)， 2014， 12(8):5311-5317.

SHAO Y， CAI C F， ZHAO Y， et al. Forms and distribution of phosphorus in sediments of Huixian Wetland in Guilin[J].ChineseJournalofEnvironmentalEngineering， 2014， 12(8): 5311-5317. (in Chinese with English abstract)

[38] 章婷曦， 王曉蓉， 金相燦. 太湖不同營養(yǎng)水平湖區(qū)沉積物中磷形態(tài)的分布特征[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2007， 26(4):1207-1213.

ZHANG T X， WANG X R， JIN X C. Distribution of phosphorus fractions in the sediments from different regions of Lake Taihu[J].JournalofAgro-EnvironmentScience， 2007， 26(4): 1207-1213. (in Chinese with English abstract)

[39] 向速林， 周文斌. 鄱陽湖沉積物中磷的賦存形態(tài)及分布特征[J]. 湖泊科學(xué)， 2010， 22(5):649-654.

XIANG S L， ZHOU W B. Phosphorus existing forms and distribution characteristic in Lake Poyang sediments[J].JournalofLakeSciences， 2010， 22(5): 649-654. (in Chinese with English abstract)

(責(zé)任編輯 高 峻)

Distribution characteristic of different phosphorus speciation in sediment of typical karst wetland located in southeast of Yunnan

ZHAN Nai-cai1， LIU Yun-gen1，2，*， WANG Yan1，2， LIANG Qi-bin1，2， HOU Lei1，2， WANG Shu-jin1， ZHANG Hui-juan1

(1.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，SouthwestForestryUniversity，Kunming650224，China; 2.ResearchInstituteofRuralSewageTreatment，SouthwestForestryUniversity，Kunming650224，China)

In the present study， Puzhehei karst wetland， located in the southeast of Yunnan， was selected as the research area， and typical sample plots were also set to determine the contents of different speciation of phosphorus and the distribution characteristics of total phosphorus (TP) and different phosphorus speciation (Ca2-P， Ca8-P， Ca10-P， Al-P and O-P) in the area of paddy wetland， meadow wetland and lakeside wetland， as well as the correlation analysis among phosphorus speciation. It was shown that the contents of total phosphorus exhibited large variations in the sediment of paddy wetland，meadow wetland and lakeside wetland， which followed the sequence of paddy wetland>lakeside wetland>meadow wetland. Ca-P was the main form of phosphorus speciation in sediments， and the Ca10-P showed the highest proportion in Ca-P. The spatial distribution characteristics of Ca2-P， Ca8-P， O-P， Ca10-P were consistent with that of TP. In the vertical direction， the distribution of each phosphorus speciation showed the highest concentrations in the surface layer (0-5 cm) of the sediments in lakeside wetland and decreased with the increasing depth. Each of the phosphorus speciation was positively correlated to TP in sediment， and Ca2-P and Al-P were significantly correlated to TP.

Puzhehei；karst wetland；sediment；phosphorus speciation

http://www.zjnyxb.cn

10.3969/j.issn.1004-1524.2016.10.20

2016-03-07

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51469030，31460195)；云南省高校優(yōu)勢特色重點(diǎn)學(xué)科(生態(tài)學(xué))建設(shè)項(xiàng)目

詹乃才(1990—)，男，河南信陽人，碩士研究生，主要從事水土保持生態(tài)修復(fù)的研究工作。E-mail: zhannaicai5453@126.com

*通信作者，劉云根，E-mail: henryliu1008@163.com

X53

A

1004-1524(2016)10-1772-09

浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)ActaAgriculturaeZhejiangensis， 2016，28(10): 1772-1780

詹乃才，劉云根，王妍，等. 滇東南典型巖溶濕地沉積物不同形態(tài)磷分布特征[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2016，28(10)： 1772-1780.