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| 典型人类活动干扰对内陆湿地硝酸盐异化还原为铵过程的影响及调控机制 |
| 江鹏程1, 高靓文2, 李俊臻2, 吴明2,3, 李妞2,3,* |
1. 浙江农林大学林业与生物技术学院, 杭州 311300
2. 浙江杭州湾湿地生态系统定位观测研究站, 中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 杭州 311400
3. 湿地环境保护与生态修复全国重点实验室, 杭州 311400
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摘要 湿地作为维持氮素动态平衡的核心自然生态系统, 在保障区域生态功能方面具有不可替代的作用, 其中硝酸盐异化还原为铵(DNRA)过程作为氮循环中的关键途径, 通过将硝酸盐转化为生物可利用的铵态氮, 有效保障了湿地生态系统氮素的生物有效性与可持续循环。然而, 人类活动干扰可能改变DNRA过程, 目前对其影响及机制的研究尚不充分。研究选取浙江省嘉善县6个典型人类活动干扰区域(开发控制区、工业区、农业区、居民住宅用地、自然用地、水库区)为对象, 通过野外采样与室内同位素示踪实验, 测定沉积物DNRA潜在速率, 并结合随机森林模型揭示影响DNRA潜在速率的主要环境因素。结果表明: 不同人类活动干扰区的DNRA潜在速率差异显著。工业区DNRA潜在速率最高, 达到(1.00±0.12) μmol·kg–1·h–1; 而自然用地DNRA潜在速率最低, 为(0.02±0.01) μmol·kg–1·h–1。随机森林模型结果表明, SNO3–-N、SNH4+-N、上覆水pH与Chl.a是影响DNRA潜在速率的关键影响因子。工业活动通过高浓度氮素输入从而促进功能微生物活性影响DNRA潜在速率, 而居民住宅用地与自然用地较高的上覆水pH值和Chl.a浓度可能影响DNRA过程。研究结果揭示了人类活动对湿地DNRA过程的异质性影响, 这有助于加深对内陆湿地氮转化过程的理解, 为制定差异化的氮管控策略提供了科学依据。
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