长江口潮滩芦苇与互花米草中重金属累积的比较研究

摘要

本文以长江口湿地土著种—芦苇(Phragmitesaustralis)和外来种—互花米草(Spartinaalterniflora)及其生长的周围沉积物为研究对象，着重选择了老港、朝阳、崇明三个研究区域，比较研究了两种湿地植物对重金属的累积及其季节变化，并探讨了它们对周围沉积物理化特性的影响。 主要结论如下：两种植物生长带柱样沉积物中在表层氧化还原电位较低，往下植物根系密集的层位氧化还原电位较高，这在磁性参数S-100、SIRM/χ中都得到了较好的体现，互花米草由于其根系分布较为密集，泌氧较多，从而使得它周围的沉积物比芦苇带氧化还原电位普遍要高，但pH值较低。 粒度以及沉积速率分析均显示两种植物生长对其周围沉积环境并无明显的差异影响以及改变，一方面与高潮滩悬浮泥沙来量较少有关，另一方面与高潮滩芦苇与互花米草交错生长，单种植物成片分布规模较小，且采样点分布位置靠近有关。 两种植物生长地带表层沉积物TOC、TN、C/N以及δ13C均没有差异，C/N比值以及δ13C值均落在长江悬浮颗粒物的特征值范围内，表明研究区域沉积物有机质主要源于长江流域物质，δ13C分析指明互花米草属于典型的C4植物，而芦苇属于C3植物，表层沉积物与互花米草各组织的δ13C存在较大差异，从而说明长江口湿地植物对沉积物中有机质的贡献较少。 两种植物生长地带表层沉积物中Fe、Al、Zn、Cr、Cu、V具有显著的的季节差异，总体来看，重金属在10月份出现最高浓度，6月份浓度最低，Mn在芦苇带表层沉积物的含量显著高于互花米草带沉积物，其它几种元素没有明显的种间差异，粒度校正之后，两种植物生长带柱样重金属变化趋势较为一致。 除Mn、Zn、Cu以外，两种植物对重金属的分布一般是根＞叶＞茎，两种植物均累积了大量的重金属元素在其根部，且大部分元素在互花米草根系中的浓度高于芦苇，Fe、Mn、Al、Ti、Zn、Cr、Cu均在两种植物体内1月份出现明显富集，Mn是最容易由潮滩植物根系迁移到茎叶中的元素，而Fe、Al、Ti、Cr、Cd是最难向上迁移的元素，两种植物均对Zn、Cd、Cr具有较高富集系数，而对Pb、Fe、Al、Ti存在极低的吸收。 和前人报道相似的是，长江口互花米草根部重金属的累积量远远大于芦苇，但报道有所不同的是，长江口的互花米草比芦苇滞留了更多的重金属在其根部，表明互花米草的根系虽然能积极的吸收重金属，但其却有效的阻止了重金属的向上迁移。综上所述，可以认为互花米草比芦苇能更加有效的固定湿地重金属元素于其地下组织中。

目录

文摘

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第1章绪论

第2章研究区域和研究方法

第3章芦苇与互花米草周围沉积物理化性质比较

第4章重金属在芦苇与互花米草中的累积及其季节变化

第5章主要结论

参考文献

致谢

原始数据分析