泥灘環(huán)境下蘆葦有機碳降解的模擬研究.pdf

1、潮間帶泥灘環(huán)境地處海陸接壤帶，水動力混合作用強烈，物質和能量轉換迅速，經(jīng)歷著多種理化因子的共同作用，直接或間接的影響著有機碳的轉換和降解。蘆葦是溫帶濱海濕地植物群落的主要建群種，認識其在潮間帶生產(chǎn)和降解行為，是闡述近海環(huán)境碳循環(huán)問題的主要內容。本文通過室內模擬培養(yǎng)重點研究泥灘環(huán)境下蘆葦有機碳的降解特征，模擬培養(yǎng)潮間帶不同的生物和化學條件，闡述蘆葦有機碳微生物降解和化學降解的作用，以期揭示泥灘環(huán)境下蘆葦有機碳的降解規(guī)律。
　　泥灘沉

2、積環(huán)境微生物活性的最優(yōu)檢測方法:沉積物以滅菌陳海水為樣品浸提液，加入分散劑Tween-80，混合振蕩后放置，取上層懸濁液，經(jīng)無菌濾膜（孔徑1.2μm，煮沸滅菌）過濾，制備待測菌液;向待測菌液中加入適量FDA溶液，于25-30℃溫度下避光反應3h，丙酮為終止劑，在終止時間25min內以分子熒光光度法測定產(chǎn)物熒光強度，激發(fā)和發(fā)射波長分別為488nm和530nm;方法的檢測范圍為3.0×103～1.1×105(個/g，干重)，微生物活性用單位

3、質量樣品的熒光素含量表征(μg/g，干重)。
　　模擬培養(yǎng)進行方式如下。以蘆葦碎屑作為有機質來源，控制培養(yǎng)體系的氧化-還原、可見光照和UV輻射，以及有菌-無菌條件，分別于培養(yǎng)的第0、1、3、5、8、15、26、40和63天取樣，分析檢測有機碳、木質素、微生物豐度和活性等指標。模擬實驗主要結果如下。
　　氧化/還原條件下蘆葦有機碳的降解特征如下:培養(yǎng)過程中氧化抑菌和還原抑菌組有機碳含量均呈下降的變化特征，而后隨著培養(yǎng)的進行有機

4、碳含量變化趨于相對平穩(wěn)，并且還原環(huán)境蘆葦有機碳含量的變化顯著于氧化環(huán)境。木質素∑8含量在氧化環(huán)境的變化略強于還原環(huán)境。
　　可見和UV光照條件下蘆葦有機碳的降解特征如下:不同培養(yǎng)時間下有機碳含量整體呈先降低后較平穩(wěn)變化的特征;UV輻射組有機碳含量培養(yǎng)前8天顯著下降后逐漸趨于穩(wěn)定;避光組相比光照組和UV輻射組有機碳含量基本沒有變化。因此，可見光對有機碳的降解有一定的促進作用，并且UV輻射作用對有機碳的降解程度較強于可見光作用。UV輻

5、射組木質素含量降低速率明顯快于光照組和避光組。
　　微生物作用下蘆葦有機碳的降解特征如下:培養(yǎng)過程中有機碳含量在氧化和還原條件下總體上呈現(xiàn)先快速降低再升高后平穩(wěn)下降的降解規(guī)律。培養(yǎng)體系微生物活性、總數(shù)及單位細菌活性在總體上都呈先增長再降低，然后趨于平穩(wěn)的變化趨勢;還原環(huán)境下微生物指標均較高于氧化環(huán)境。木質素含量在培養(yǎng)過程中細菌組總體呈降低的趨勢，與有機碳變化規(guī)律相對應。
　　總體看來，不同氧化和還原環(huán)境下蘆葦有機碳的降解作用

6、不同，運用multi-G兩組分動力學模型，氧化條件與還原條件蘆葦有機碳降解速率常數(shù)之比是0.109，還原環(huán)境更有利于蘆葦有機碳的降解。還原環(huán)境下木質素的去甲基/去甲氧基降解程度稍強于氧化環(huán)境，氧化降解和去甲基/去甲氧基降解是均衡發(fā)生的，即白腐菌和棕腐菌降解是均衡進行的，并以白腐菌的氧化降解為主;可見光照的木質素處于中度降解，UV輻射和和無光條件的木質素處于微降解狀態(tài)，表明可見光相比于紫外光更有利于木質素的降解，對木質素的去甲基/去甲氧基

7、降解程度影響作用不明顯。微生物活性、微生物豐度與有機碳含量呈負的相關性，細菌作用在很大程度上有利于蘆葦有機碳的降解。細菌組表征木質素氧化降解的酸醛比(Ad/Al)V呈逐漸增大的趨勢，培養(yǎng)到63天時(Ad/Al)V＞0.3木質素處于中等降解程度，并且氧化環(huán)境對木質素的降解程度相對較高，無菌時木質素的降解程度低，表明細菌、真菌等微生物是木質素的主要降解者。在受控培養(yǎng)條件下對有機碳的降解，還原環(huán)境細菌降解能力最強，其次為氧化環(huán)境細菌降解和紫外