4.2.2 研究内容与方法
4.2.2.1 研究内容
本次研究涉及水样、沉积物/土壤样、植物样和微生物样等多种类型样品的分析，其中水样的检测项目包括DO、p H、Eh、水温、CODMn、TN、TP、
等；沉积物/土壤样的检测项目包括土壤温度、土壤含水率、有机质含量、全氮含量和全磷含量等；植物样的测定包括生物量和全氮含量；微生物样的测定包括细菌总数、硝化细菌数量、亚硝化细菌数量、反硝化细菌数量和硝化、反硝化强度等。
4.2.2.2 样品采集方法
（1）上覆水样。本次研究采用有机玻璃管采集表层（0～10cm）完整水柱混合样，将样品装入洗涤干净的500m L聚乙烯样品瓶中，并暂时放入含有冰袋的保温箱中进行保存。
（2）沉积物孔隙水样。通过对采集的新鲜分层沉积物在4000r/min的转速下离心10min获得沉积物孔隙水，其上清液由过0.45μm醋酸纤维微孔滤膜获得，并将其置于玻璃瓶中冷藏保存。
（3）沉积物/土壤样。采用两种方法采集沉积物/土壤样，第一种采用柱状采样器采集完整软泥层沉积物样品，然后静置10min，虹吸去除上覆水，从表层到底层，按2cm间隔切割获得分层泥样；第二种是采集岸上无水区的表层（0～10cm）土壤样品。每点随机采集3个样品，分别测定后取平均值为该采样点样品值。所有样品装入聚乙烯的保鲜袋中，暂存于便携保温箱中冷藏保存。
（4）植物样。在白洋淀湖泊湿地采集气样的芦苇区，随机选取0.5m×0.5m样方3个，将样方内植物贴地面割下，分别装入采集袋内密封，带回实验室立即处理。先将每个样方内的芦苇与其他植物分开，测定单位面积内芦苇的株数和平均高度；然后将芦苇剪成小段，测定其鲜重；最后将样品在80℃烘箱中烘至恒重，称量其干重，之后保存用于测定全氮含量。
4.2.2.3 样品分析方法
（1）水样分析。为保证数据可对比性， 研究中水样分析尽量选用标准方法（《水和废水监测分析方法》，2002）， 主要方法见表4.1。
表4.1 水样分析项目和测定方法
续表
（2）沉积物/土壤分析（鲍士旦，2000）。沉积物/土壤的分析项目和测定方法见表4.2。
表4.2 沉积物/土壤的分析项目和测定方法
（3）植物样品分析（鲍士旦，2000）。将采集的芦苇剪成小段，测定其鲜重；再将样品在80℃烘箱中烘至恒重，称量其干重。将3个样方中芦苇的鲜重和干重分别平均得到每平方米面积上芦苇的鲜重量和干重量。
将烘干的植物样品研磨测定其全氮含量，参考“包括
的样品的全氮测定”方法（水杨酸-锌粉还原法）进行测定。
（4）微生物数量测定。在湿地氮素循环中多种微生物参与其中，但硝化作用和反硝化作用主要由细菌完成，因此本研究对白洋淀湖泊湿地中细菌总数、硝化细菌、亚硝化细菌和反硝化细菌数量进行测定，以期分析其与氮循环的关系，具体方法见表4.3（中国科学院林业土壤研究所微生物室，1960）。
（5）硝化速率及强度测定方法（王晓娟等，2006）。新鲜沉积物/土壤样品中加入含氨氮培养液，经短时间振荡防止厌氧环境的出现以抑制反硝化过程，氨氮被氧化为硝氮，测定溶液中硝酸盐氮的产生量，用以表征沉积物/土壤硝化作用的强度。培养液按0.2mol/L KH2PO4∶0.2mol/L K2HPO4∶0.05mol/L（NH4）2SO4=1∶2.33∶10的比例配制，混匀并用NaOH稀溶液调节p H至7.2。
准确称取100g沉积物/土壤置于250m L三角瓶中，加入100m L培养液，用脱脂棉塞住瓶口，于25℃恒温振荡24h，其中每2h取样1次，样品过滤后测定硝酸盐氮浓度，每次取样后用同一培养液及时补足。硝化强度计算公式为
式中：w1为单位时间内单位重量的样品所产生的硝酸盐氮量，mg/（g·h）；c1为初始溶液中硝酸盐氮浓度，mg/L；c2为24h后溶液中硝酸盐氮浓度，mg/L；t为培养时间，h；V1为培养液体积，0.100L；V2为样品中水分体积，L；m为样品质量，g；k为水分系数。
（6）反硝化速率及强度测定方法。由于有机碳源对反硝化作用的显著影响，测定时使用3种不同碳源量的反硝化培养液，各种培养液的组分如下：不加碳源的培养液为100mg/L（
）；加3倍碳源的培养液为100mg/L（
）+300mg/L葡萄糖；加5倍碳源的培养液为100mg/L（
）+500mg/L葡萄糖。（
表4.3 细菌数量测定方法一览表
注 每个稀释梯度做3个平行；每种培养基均做空白。
准确称取20g沉积物/土壤置于100m L有盖血清瓶中，加入100m L培养液，盖紧瓶口，放入密闭纸盒中，于25℃恒温静置培养24h，其中每2h取样1次，样品过滤后测定硝酸盐氮浓度，每次取样后用同一培养液及时补足。硝化强度计算公式为
式中：w2为单位时间内单位重量的样品所减少的硝酸盐氮量，mg/（g·h）；c1为初始溶液中硝酸盐氮浓度，mg/L；c2为24h后溶液中硝酸盐氮浓度，mg/L；t为培养时间，h；V1为培养液体积，0.100L；V2为样品中水分体积，L；m为样品质量，g；k为水分系数。
4.2.2.4 统计方法
本书采用Kolmogorov-Smirnov方法检验各变量的正态分布， 如不服从正态分布，则通过自然对数转换使之标准化。采用方差分析检验正态分布或标准化后的变量之间的差异性，如对数转换无法实现标准化，则用非参数方法（Mann-Whitney U和Kruskal-Wallis Post Hoc tests）比较变量的差异。分别采用Pearson和Spearman方法检验正态分布的变量之间和非正态分布环境变量之间的相关性。除特殊声明，所有分析方法的置信度都为95%。对所有残差进行独立性、一致性和正态分布性的检验。一些特殊的分析方法在各章具体阐述。所有分析均是通过Excel和SPSS软件完成。