科研进展

亚热带所 | 湿地系统污染物磷迁移转化调控机制取得新进展

发布时间:2025-12-24 作者:洞庭湖站 来源:亚热带农业生态研究所

中国科学院亚热带农业生态研究所洞庭湖湿地生态系统观测研究站谢永宏研究员团队在湿地系统污染物磷迁移转化调控机制方面取得新进展。相关成果以Plant life forms shape phosphorus dynamics and rhizosphere microbial communities under gradient nutrient loadings为题发表于Ecological Indicators,谢永宏研究员为论文通讯作者,马晓雯助理研究员为第一作者。

在面临全国养殖尾水污染形势日趋严峻的局面下,探究适宜的尾水净化方法和控制好养殖尾水排放,提高水体循环使用力度,是推进水产养殖业健康发展和湖泊水环境治理的重要途径。水生植物是人工湿地的重要组成部分,可对上游输送来的生活污水和养殖废水等发挥着重要的水质净化和污染截流的作用,是大湖水质安全的天然屏障。该研究构建了三种不同生活型(沉水型、浮叶根生型、挺水型)的水生植物群落,并输入3种负荷率(高、中、低)的养殖尾水,探究梯度养分负荷下水生植被类型对污染物磷迁移转化的调控机制。

研究发现,沉水型苦草对初始磷吸收和沉积物抑磷有效,但随着时间的推移稳定性较差;浮叶根生型荇菜对沉积物-水界面磷交换的直接影响较小;挺水型香蒲调节沉积物-水界面磷通量具有长期的稳定性。苦草微生物网络结构相对简单,稳定性有限;香蒲表现出更为复杂且稳健的微生物网络结构;微生物多样性、关键类群与植物-水-沉积物系统中磷特征紧密相关。苦草-水-沉积物系统中,上覆水磷浓度受到植物组织磷含量和孔隙水磷浓度的显著负向调控;荇菜系统中磷迁移通量的维持依赖于特定微生物群落的参与;香蒲系统表现出两条不同的“植物-微生物-磷”调控路径。

该研究指出了整合植物功能性状、物候和微生物反馈来解释湿地磷循环的重要性,为优化以植物为基础的富营养化控制和生态恢复策略提供了机制见解。

论文链接

三种生活型水生植物对磷迁移转化的调控机制


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