烏梁素海沉積物中硅、鐵、碳的釋放特征.pdf

1、湖泊作為高效的生物地球化學(xué)反應(yīng)器，是地表大氣圈、水圈、巖石圈及生物圈的結(jié)合點(diǎn)。沉積物是湖泊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累的重要場(chǎng)所，易受到環(huán)境條件影響發(fā)生源/匯功能的轉(zhuǎn)變。硅和鐵都是湖泊初級(jí)生產(chǎn)力的限制性因素，硅循環(huán)、鐵循環(huán)都與碳循環(huán)密切相關(guān)。本文以烏梁素海為研究對(duì)象，以水-沉積物界面交換通量模擬實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，模擬分析了Si、Fe、C的界面過(guò)程，深入探討了不同環(huán)境因子(pH、微生物和低分子量有機(jī)酸)對(duì)沉積物中Si和Fe釋放的影響機(jī)制，闡釋了DIC和DOC的

2、耦合關(guān)系，本文得出以下主要結(jié)論與認(rèn)識(shí):
　　1.結(jié)果表明，烏梁素海真實(shí)環(huán)境中，隨著pH的升高(7.0-9.5)，上覆水中Si、Fe2+和Fe3+濃度降低，沉積物中BSi、Fe2+和Fe3+含量升高，表明烏梁素海的偏堿性環(huán)境使硅和鐵在水-沉積物界面的擴(kuò)散矢量方向指向沉積物，揭示了硅和鐵在沉積物中的累積趨勢(shì)。
　　2.微生物影響實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，有微生物體系上覆水和沉積物中硅和鐵的濃度都高于無(wú)微生物體系，證實(shí)了烏梁素海沉積物中鐵異化還原

3、細(xì)菌的存在。
　　3.研究發(fā)現(xiàn)，草酸+檸檬酸體系對(duì)于硅酸鹽礦物的溶解作用強(qiáng)于單檸檬酸體系，冰封期菖蒲區(qū)沉積物釋放鐵的主要機(jī)制可能是酸溶解作用，非冰封期和冰封期蘆葦區(qū)及非冰封期菖蒲區(qū)沉積物釋放鐵的主要機(jī)制可能是絡(luò)合溶解作用。
　　4.烏梁素海釋放實(shí)驗(yàn)的估算結(jié)果表明，沉水植物區(qū)沉積物冰封期和非冰封期整體表現(xiàn)為上覆水的硅匯和鐵匯，上覆水共向沉積物中轉(zhuǎn)移約15.62t Si，1.00t Fe2+和0.88t Fe3+;挺水植物區(qū)沉積