4.4.2　白洋淀湖泊湿地氮素的时间变化特征

4.4.2　白洋淀湖泊湿地氮素的时间变化特征

4.4.2.1　上覆水体氮素的时间变化

图4.26呈现了白洋淀湖泊湿地水中氮素的时间变化特征。由图4.26可知，白洋淀湖泊湿地水体中氮素存在明显的时间变化，且各实验区的变化趋势基本一致。

图4.26　白洋淀湖泊湿地实验区上覆水中氮素的时间变化特征图

—N是白洋淀湖泊湿地水体污染的主要成分，其变化特征表现出季节性。经过一个冬季的冰封期，白洋淀湖泊湿地中有机氮在缺氧环境下降解为—N，且不能得到快速氧化而在水中积累，因此，在4月，水体表现出较高的—N浓度。随着冰层的融化，水—气界面的气体交换作用增强，水中—N被氧化为—N，而浓度减少。6月以后，白洋淀湖泊湿地的温度升高，湿地中各种微生物的生物活性也在增强，所以，水和沉积物中的有机氮被快速、大量降解，导致水中—N浓度升高，在8月，小杨家淀、王家寨和郭里口水中—N浓度都达到最大。

6月以后，—N的变换特征与—N的相反，特别是氮素相对较高的安新桥和小杨家淀，随着温度的升高，其水中—N逐渐降低，在8月达到最低，之后逐渐增高。这一现象一方面可能与水生植物的吸收有关，夏季是植物生长最快的季节，而—N又是植物氮素营养代谢的第一步，一般认为，植物对—N的吸收是主动过程，在细胞膜上存在着的专性运输蛋白，借助质膜ATPase水解产生的质子驱动力将—N 运入膜内（李春俭，2001）；另一方面可能是夏季反硝化细菌活性较强，—N发生了强烈的反硝化脱氮作用，因此，夏季白洋淀湖泊湿地水中—N浓度会降低。

—N的变化与—N相似，但峰值多出现在秋季，原因还有待进一步研究。由于白洋淀湖泊湿地水体中氮素的主要成分是—N，所以总氮的变化特征与—N一致。但在11月，各实验区总氮浓度都有所升高，特别是安新桥，其浓度为31.09mg/L，一方面可能由于高浓度的污水进入实验区，另一方面可能与温度降低、生物活性减弱、湿地对氮素的净化能力有所降低有关。

4.4.2.2　表层沉积物/土壤中全氮的时间变化

白洋淀湖泊湿地表层沉积物/土壤中氮素的分布不仅在空间上有相同的分布特征，在时间上湖心区、湖滨带和陆地区的变化趋势也一致。图4.27是白洋淀湖泊湿地实验区小杨家淀和王家寨表层沉积物/土壤中全氮的时间变化特征图。由图4.27可知，在植物生长期，白洋淀湖泊湿地实验区表层沉积物/土壤全氮含量逐渐减少，8月达到最低值，而后又开始累积，逐渐增加。

图4.27　白洋淀湖泊湿地实验区表层沉积物/土壤全氮的时间变化特征图

虽然在白洋淀湖泊湿地湖心区、湖滨带和陆地区沉积物/土壤全氮含量时间变化特征基本相同，但其全氮含量多少仍有不同。在白洋淀湖泊湿地中，由于湖心区常年淹水，沉积物中的物质转换过程相对单一，主要为厌氧生物的降解过程，所以其氮素的变化比较平稳，小杨家淀和王家寨湖心区沉积物全氮含量分别为0.22%～0.28%和0.29%～0.36%。湖滨带是水位频繁交替的区域，该区域水分充足、氧化还原条件适宜，是多种微生物大量聚集生长的区域，且芦苇生长旺盛，所以湖滨带沉积物/土壤中全氮的含量是整个白洋淀湖泊湿地生态系统中变化最大、含量最低的区域。陆地区的氮素主要来源于植物和土壤微生物残体的腐败降解，而氮素的输出也主要是植物和微生物的吸收，与湖心区和湖滨带相比，其周围环境的交换过程相对较少，因此陆地区土壤全氮的含量最高，与白洋淀湖泊湿地有机质的分布规律一致。