【摘要】： 本文研究了白洋淀蘆葦型水陸交錯帶中根孔的結(jié)構(gòu)和空間分布特征、根孔作用下葦?shù)?溝壕系統(tǒng)中的水化學(xué)狀態(tài)以及在根孔影響下水陸交錯帶中的物質(zhì)傳輸機(jī)理。 (1)首次發(fā)現(xiàn):交錯帶土壤中水生植物形成的根孔異常發(fā)達(dá)。據(jù)17個大剖面統(tǒng)計,蘆葦根孔主要分布在120cm以上,在20-70cm之間尤為集中,其中40-60厘米處根孔面積占剖面面積的2.2%以上。死活根孔數(shù)目比例為48.4%和51.6%。50%以上根孔徑級小于5mm,然而,徑級大于10mm根孔的面積卻占到根孔總面積的90%。濕地根孔以橫向走向為主。染料示蹤和葦?shù)厝霛B率實驗均表明濕地根孔導(dǎo)水迅速,可為氮磷等污染物提供傳輸、吸附、轉(zhuǎn)化界面。 (2)用野外現(xiàn)場實驗驗證了水陸交錯帶根孔凈化的新假說。凈化機(jī)理為,在水位(勢)發(fā)生變化時,由于蘆葦根孔的存在,可使水在陸地和水體之間自由交換至4-8米,從而大大增強(qiáng)了葦?shù)叵到y(tǒng)的凈化效率。此時,溶解于水中的污染物被土壤礦物吸附或降解。在水位為大沽高程8米左右時,白洋淀的葦?shù)?溝壕系統(tǒng)具有最好的凈化效率。當(dāng)水位從7.3m升至8.1m,在葦?shù)貎?nèi)部4m范圍內(nèi),銨態(tài)氮、總氮、溶解態(tài)活性磷和總磷濃度減少了90%、64%、99%和92%。然而在干旱年份,當(dāng)水位為6.5m(低于根孔分布區(qū))時,這種凈化區(qū)域僅局限在葦?shù)剡吘?.5m范圍。在水位為8m時,湖泊凈化區(qū)邊界長7670km,有效根孔區(qū)體積為9.0×10~6m~3。當(dāng)水位降到6.5m時,湖泊凈化邊界區(qū)長度減至1530km,有效根孔區(qū)體積為2.8×10~4m~3。 (3)蘆葦型水陸交錯帶潛水的主要水化學(xué)特征是高濃度的CO_2、硬度和堿度與低濃度的溶解氧。在葦?shù)貪撍?CO_2分壓是大氣中CO_2分壓的23-704倍,氧氣分壓則為大氣中相應(yīng)分壓的5-34%。蘆葦根孔相當(dāng)于一個“CO2泵”,向潛水中單向輸送CO2。自葦?shù)剡吘墔^(qū)至中央,主要離子成分呈現(xiàn)空間梯度變化。葦?shù)貪撍瘜W(xué)類型的變化發(fā)生在離葦?shù)剡吘?.5米處。溝水和潛水中優(yōu)勢陽離子分別為Na~+和Ca~(2+)。葦?shù)貪撍袪I養(yǎng)鹽水平較低,且較為恒定,隨周圍淀(溝)
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（生態(tài)環(huán)境研究中心）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號】：X173

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本文編號：2655084