4.1.1 湿地氮的输入

4.1.1 湿地氮的输入

4.1.1.1 固氮作用

湿地生态系统中生物固氮的速率通常取决于淡水环境的营养水平,有研究表明在低营养水平、中营养水平和高营养水平的湖泊中,生物固氮速率分别为:小于0.02mmol N/(m2·a),0.9~6.7mmol N/(m2·a)和14.3~656.9mmol N/(m2·a)。湖泊生物固氮作用与藻类(蓝绿藻)的数量密切相关,通常来说,湖泊中固氮作用的优势种群为藻类而并非细菌。全球生物的固氮量是巨大的,至少达2×1013g/a。其中,原核生物的固氮作用对于氮素输入及古环境生态的改善均具有重要意义,在生物进化和地表环境演化过程中也发挥了重要的作用(Falkowski,1997;Kasting et al.,2001)。

4.1.1.2 其他形式的氮输入

除生物固氮外,还有许多其他形式的氮输入,如大气的干湿沉降、地下水、农业施肥等面源输入及地表径流、工业废水、生活污水等点源的输入。其中,农业氮肥的大量施用已经成为氮输入的主要方式之一。这些工业化肥施用到土壤后,除少部分(28%~41%)被作物吸收利用外,大部分(30%~70%)经地下水参与到土壤的生物地球化学循环中。同时,各种形式的燃烧活动也使得大气的沉降量增加,从而增加了氮的输入。

氮输入方式的改变,使原有的生物地球化学循环平衡遭到破坏,水体环境逐渐恶化。如农业氮肥的大量施用,造成地下水的氮素污染,而地下水与地表水通过发生交换作用,使得地下水中高含量的无机氮进入湖泊、河流等环境体系中,使这些体系的水体发生富营养化现象。