本文關(guān)鍵詞：河流植物群落下底泥中碳氮磷和重金屬富集效應(yīng)分析?

  更多相關(guān)文章： 底泥 植物群落 有機(jī)碳 營(yíng)養(yǎng)元素 重金屬 元素富集

【摘要】：為探明河流植物群落下底泥中碳氮磷和重金屬的積累機(jī)制,以便為污染河流的生態(tài)修復(fù)提供理論依據(jù),在淮河上游地區(qū)索河流域不同生境類型(淺灘區(qū)和淺水區(qū))下分別選取三處當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)種扁稈呰草(Scirpus planiculmis)和黑三棱(Sparganium stoloniferum)單優(yōu)勢(shì)群落,分別采集植物群落下和空白對(duì)照處0-10cm(表層)、10-20 cm(中層)和20-30 cm(下層)深的底泥,分析底泥中Corg(有機(jī)碳)、TN(總氮)、TP(總磷)、As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb 和口Zn含量,用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)(T-test for independent samples)分析植物群落下各層次底泥中各元素是否有顯著富集效應(yīng),并計(jì)算底泥中各元素的相對(duì)富集指數(shù)(relative enrichment index. REI),并用偏最小二乘回歸(Partial Least Squares Regression, PLSR)分析相對(duì)富集指數(shù)的影響因素。用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)對(duì)比了植物群落下各層次底泥和群落旁邊空白對(duì)照底泥中碳氮磷和各重金屬含量,并計(jì)算各元素的REI,發(fā)現(xiàn)：(1)兩種植物群落下的表層底泥中Corg、TN、Cd、Cr、Pb和Zn均有顯著富集效應(yīng),只有黑三棱群落下表層底泥中As、Hg和Ni有顯著富集效應(yīng)。其中Corg和Cd的REI最大,均在75以上；TN、Hg、Ni和Zn的REI次之,為50左右；As、Cr和Pb的REI最小,為20左右。(2)只有扁稈呰草群落下的中層底泥中Hg有顯著富集效應(yīng),REI為48.3。(3)只有扁稈呰草群落下的下層底泥中Cr和Pb有顯著富集作用,REI分別為15.7和13.9�？梢�(jiàn)扁稈呰草群落下的底泥中Corg、TN、Cd、Cr、Hg、Pb和Zn有顯著富集效應(yīng),黑三棱群落下Corg、TN、As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn有顯著富集效應(yīng),且富集效應(yīng)均主要發(fā)生在表層底泥。用偏最小二乘回歸分析底泥中Corg、TN、As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn的本底值、植物種類、生境類型和底泥質(zhì)地對(duì)各REI的影響,發(fā)現(xiàn)這四個(gè)因子對(duì)Corg、TN和各重金屬REI有顯著影響,四個(gè)影響因子對(duì)各REI的總體方差貢獻(xiàn)率多在80%以上。(1)對(duì)于表層底泥,總體上,Corg、TN和各重金屬的REI主要受其自身在表層底泥中的本底值的影響(底泥中Corg、TN和各重金屬的REI與其本底值呈正相關(guān)),其次為植物種類(對(duì)于Corg、TN、Cd、Ni、Pb和Zn的REI,扁稈呰草黑三棱；對(duì)于As、Cr和Hg的REI,黑三棱扁稈呰草),再次為生境(對(duì)于TN、Cr和Ni的REI,淺水區(qū)淺灘區(qū)),底泥質(zhì)地對(duì)其REI的影響相對(duì)最小(As的REI與底泥粒徑大小呈正相關(guān))。(2)對(duì)于中層底泥,Hg的REI主要受植物種類的影響(扁稈呰草黑三棱),其次為Hg在底泥中的本底值(REI與本底值呈正相關(guān)),再次為生境類型(淺水區(qū)淺灘區(qū))和底泥質(zhì)地(REI與底泥粒徑大小呈負(fù)相關(guān))。(3)對(duì)于下層底泥,Cr的REI主要受到Cr在下層底泥中的本底值的影響(REI與本底值呈正相關(guān)),其次為生境類型(淺水區(qū)淺灘區(qū)),再次為植物種類(黑三棱扁稈呰草)。Pb的REI主要受到Pb在下層底泥中的本底值的影響(REI與本底值呈正相關(guān)),其次為植物種類(扁稈呰草黑三棱)�？梢�(jiàn),整體上,植物群落下的0-30cm深的底泥中Corg、TN和各重金屬的REI主要受到其在底泥中本底值的影響,其次為植物種類,然后為生境類型,而底泥質(zhì)地的影響很小。本文的研究結(jié)果可為污染河流的生態(tài)修復(fù)提供一定的借鑒：在污染河流中種植當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)種挺水植物可以使河流生態(tài)系統(tǒng)中的碳、營(yíng)養(yǎng)元素和某些重金屬定向轉(zhuǎn)移到植物群落下的底泥中,尤其是表層底泥中。這其中的主要驅(qū)動(dòng)力可能是植物對(duì)水體中的顆粒物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攔截,以及植物枯落物和死亡根系的分解和礦化。扁稈呰草可能對(duì)Cd、Cr、Hg、Pb和Zn有吸收富集作用,黑三棱可能對(duì)As、 Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn有吸收富集作用,這有待于進(jìn)一步的研究進(jìn)行驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：底泥 植物群落 有機(jī)碳 營(yíng)養(yǎng)元素 重金屬 元素富集
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X522;X173
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 研究背景與進(jìn)展綜述13-23
• 1.1 研究背景和意義13-14
• 1.2 相關(guān)研究進(jìn)展綜述14-22
• 1.2.1 污染河流的修復(fù)方法綜述14
• 1.2.2 底泥中氮磷和重金屬含量的影響因素綜述14-20
• 1.2.3 植物對(duì)底泥中營(yíng)養(yǎng)元素和重金屬的影響綜述20-22
• 1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容22-23
• 第二章 研究區(qū)概況與研究方法23-28
• 2.1 采樣地點(diǎn)和材料23-25
• 2.2 采樣方案25
• 2.3 數(shù)據(jù)獲取與處理25-26
• 2.4 技術(shù)路線26-28
• 第三章 研究區(qū)水體和底泥中碳氮磷和各重金屬的總體分布特征28-31
• 3.1 研究區(qū)水體和底泥中碳氮磷和各重金屬的總體分布特征28-30
• 3.2 小結(jié)30-31
• 第四章 植物群落下各層次底泥中碳氮磷和各重金屬的富集效應(yīng)分析31-37
• 4.1 植物群落下的表層底泥中碳氮磷和各重金屬的富集效應(yīng)分析31-32
• 4.2 植物群落下的中層底泥中碳氮磷和各重金屬的富集效應(yīng)分析32-33
• 4.3 植物群落下的下層底泥中碳氮磷和各重金屬的富集效應(yīng)分析33-34
• 4.4 討論34-35
• 4.5 小結(jié)35-37
• 第五章 碳氮磷和各重金屬相對(duì)富集指數(shù)的影響因素分析37-45
• 5.1 表層底泥碳氮磷和各重金屬相對(duì)富集指數(shù)的影響因素分析37-38
• 5.2 中層底泥碳氮磷和各重金屬相對(duì)富集指數(shù)的影響因素分析38-40
• 5.3 下層底泥碳氮磷和各重金屬相對(duì)富集指數(shù)的影響因素分析40-41
• 5.4 討論41-43
• 5.5 小結(jié)43-45
• 第六章 總結(jié)與展望45-48
• 6.1 結(jié)論45-46
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)46
• 6.3 展望46-48
• 參考文獻(xiàn)48-55
• 致謝55-57

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：739776