土地利用變化對(duì)區(qū)域水環(huán)境乃至全球氣候變暖都存在著顯著影響。反硝化過(guò)程能有效降低水體中的氮含量以及富營(yíng)養(yǎng)化水平,是淺水湖泊最重要的脫氮途徑。前人研究已經(jīng)闡明水質(zhì)、底泥性質(zhì)以及水生植物的群落結(jié)構(gòu)都可能在一定程度上影響湖泊的反硝化脫氮能力,但到目前為止,學(xué)術(shù)界對(duì)流域土地利用影響湖泊反硝化過(guò)程的機(jī)理還缺乏基本了解。
中國(guó)科學(xué)院武漢植物園的劉文治、姚璐和劉貴華等科研人員測(cè)定了長(zhǎng)江中下游地區(qū)20個(gè)淺水湖泊67個(gè)底泥樣品的潛在反硝化、背景反硝化、N2O產(chǎn)量以及相對(duì)N2O產(chǎn)量等參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn),流域土地利用對(duì)湖泊水質(zhì)和底泥性質(zhì)都存在顯著性影響,但對(duì)水生植物的多樣性及生物量沒(méi)有影響。底泥的反硝化和N2O產(chǎn)量?jī)H僅與水質(zhì)參數(shù)顯著相關(guān)。結(jié)構(gòu)方程模型(SEM)分析表明流域內(nèi)的人類(lèi)活動(dòng)(包括農(nóng)業(yè)和城市土地利用)主要通過(guò)改變水質(zhì)來(lái)影響湖泊底泥的反硝化能力和N2O產(chǎn)量。
相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于歐洲地球科學(xué)聯(lián)盟(EGU)主辦的學(xué)術(shù)期刊Biogeosciences。研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金(31570535)和國(guó)家水專(zhuān)項(xiàng)(2013ZX07102–005)的聯(lián)合資助。

流域人類(lèi)活動(dòng)(HDL)影響湖泊底泥反硝化和N2O產(chǎn)量的路徑分析