全 文 ：第 34 卷第 15 期
2014年 8月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.15
Aug.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家自然科学基金( 40906054);江苏省高校自然科学研究面上项目( 12KJB170003);江苏省海洋生物技术重点建设实验室基金
(2010HS013);中央财政支持地方高校发展专项资金资助项目(CXTD17);江苏高校优势学科建设工程资助项目
收稿日期:2013鄄01鄄06; 摇 摇 修订日期:2014鄄05鄄10
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: fengzhihua1980@ hotmail.com
DOI: 10.5846 / stxb201301060039
冯志华,方涛,李玉,阎斌伦,徐加涛.苏北沿海滩涂养殖湿地磷化氢的释放及其影响因素.生态学报,2014,34(15):4167鄄4174.
Feng Z H, Fang T, Li Y, Yan B L, Xu J T.Emission of phosphine in intertidal zone for aquaculture along the northern Jiangsu coast and its influencing
factors.Acta Ecologica Sinica,2014,34(15):4167鄄4174.
苏北沿海滩涂养殖湿地磷化氢的释放
及其影响因素
冯志华1,2,*,方摇 涛1,2,李摇 玉1,2,阎斌伦1,2,徐加涛1,2
(1. 淮海工学院海洋学院, 连云港摇 222005; 2. 淮海工学院江苏省海洋生物技术重点建设实验室, 连云港摇 222005)
摘要:利用静态暗箱采样方法和气相色谱鄄氮磷检测器(GC鄄NPD)分析技术测定了苏北沿海滩涂养殖湿地区域磷化氢的释放通
量,研究了其季节和空间变化特征,并探讨了其潜在的影响因素。 结果表明,各季节磷化氢释放通量的高低排序为:8 月份>
5月份>11月份>2月份,其变化范围分别为 16.5—168.9、8.3—105.9、8.2—64.5 和-19.5—49.6 ng m-2 h-1,平均值分别为 65.0、
36郾 5、25.9和 16.4 ng m-2 h-1;空间变化明显,各季节的平均值,b10站位最高,b3次之,b5和 b8站位相对较低。 磷化氢释放通量
与沉积环境因子的相关性分析显示,释放通量与 TP、IP、OP、OC、TN、SC 和 T 有较好的线性正相关关系(相关系数 R 分别为
0郾 807、0.579、0.828、0.825、0.467、0.605和 0.551,P值<0.01),与 Eh有较好的线性负相关关系(R为-0.774,P 值<0.01),表明在
研究调查区域,较高的磷、碳、氮、硫组分含量,较高的温度和较低的氧化还原电位更有利于磷化氢的释放过程。
关键词:磷化氢;释放通量;滩涂养殖湿地;苏北沿海
Emission of phosphine in intertidal zone for aquaculture along the northern
Jiangsu coast and its influencing factors
FENG Zhihua1,2,*, FANG Tao1,2, LI Yu1,2, YAN Binlun1,2, XU Jiatao1,2
1 School of Marine Science and Technology, Huaihai Institue of Technology, Lianyungang 222005, China
2 Jiangsu Key Laboratory of Marine Biotechnology, Huaihai Institue of Technology, Lianyungang 222005, China
Abstract: Emission fluxes of phosphine in intertidal zone for aquaculture along the northern Jiangsu coast were investigated
using static chamber method and concentrations of phosphine were analyzed by gas chromatography coupled with a nitrogen鄄
phosphorus detector. Besides, the seasonal and spatial variation characteristics were studied and the environmental factors
were measured to explore the influences on phosphine release. The results showed that the emission fluxes were relatively
higher in August, followed by May, November and February, with the ranges of 16.5—168.9, 8.3—105.9, 8.2—64.5 and
-19.5—49.6 ng m-2 h-1, respectively. Also, obvious spatial difference of phosphine emission fluxes at the study area was
observed, which indicated that the highest emission fluxes were monitored at station b10, followed by b3 and the lowest
were found at b5 and b8. In addition, it was found that phosphine emission fluxes were significantly positively related to
TP, IP, OP, OC, TN, SC, T and negatively related to Eh, with the correlation cofficient of 0.807, 0.579, 0.828, 0.825,
0郾 467, 0. 605, 0. 551 and - 0. 774. It is inferred that high phosphorus, carbon, nitrogen and sulfide contents, high
temperature and reductive conditions are favorable for the release of phosphine.
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Key Words: phosphine; emission fluxes; intertidal zone for aquaculture; the northern Jiangsu coast
摇 摇 生态系统生源气体排放是全球 C、N、P、S 和 Cl
循环研究的重要内容,是当前全球变化生态学和生
物地球化学循环的研究热点和焦点[1,2]。 通常,广为
关注的生源气体主要是温室气体(二氧化碳、甲烷和
一氧化二氮等)、卤代烷烃和还原性硫气体[3],而关
于磷生源气体的研究相对较少。 作为还原态磷的气
态存在形式,磷化氢是一种活泼的还原性气体,可与
其它温室气体,如甲烷,竞争消耗羟基自由基,具有
间接温室效应,已被确认为自然环境中普遍存在的
痕量气体[4鄄7]。 因此,开展地球典型生态系统磷化氢
的释放研究对查明自然界中磷的地球化学循环具有
重要意义[8]。 目前,关于磷化氢释放通量的研究主
要涉及稻田湿地、淡水湖泊湿地、潮间带沼泽、垃圾
填埋场,甚至极地地区等[9鄄12],但相关报道较少。
Hou等人[13]详细研究了长江口潮间带滩涂磷化氢的
释放。
滨海湿地处于海陆交界地带,是地球上重要的
生态系统之一,其对全球变化和人类活动的响应也
极为敏感。 江苏海岸湿地资源丰富,总面积约 45.6
万 hm2,是目前亚洲最大的淤泥质海岸湿地。 水产
养殖是滨海湿地主要的开发利用方式,存在自身污
染,能够造成养殖底泥富营养化,对滨海湿地生态系
统的自然属性产生剧烈的影响[14]。 滩涂养殖湿地,
作为典型的受人类活动影响的滨海湿地类型,是否
存在显著的磷化氢释放? 其释放的水平和规律如
何? 受哪些因素的影响? 为探索这些科学问题,本
研究以苏北沿海滩涂养殖湿地为研究对象,调查了
磷化氢的释放通量特征,比较了其与其它湿地环境
中磷化氢释放的差异,探讨了影响磷化氢释放的主
要环境因素,分析了磷化氢产生的潜在机制,以期为
进一步深入研究人为活动影响下滨海湿地磷的循环
过程提供依据。
1摇 材料与方法
1.1摇 样品采集
本研究沿江苏北部海岸,在滩涂养殖区布设了
12个采样站位,分别位于柘汪(b1)、石桥(b2)、海头
(b3)、青口 ( b4)、新浦 ( b5)、连云 ( b6)、高公岛
(b7)、板桥(b8)、埒子口(b9)、灌河口(b10)、废黄
河口(b11)和扁担港(b12) (图 1)。 12 个站点的养
殖方式均为底播养殖,养殖生物,b1 和 b2 为四角蛤
蜊,b3和 b4为毛蚶,b5、b6和 b7 为光滑河蓝蛤,b8、
b9和 b10为杂色蛤,b11 和 b12 为泥螺。 于 2010 年
8月(夏季)、11 月(秋季)和 2011 年 2 月(冬季)、5
月(春季)进行现场调查。 四个季度的采样,选择同
一个养殖场埕地的固定位置,确保采样站位一致,采
样时间在 8:00—16:00。 释放通量的测定采用静态
箱法,静态采样箱为顶部密闭的圆柱形箱体,直径 31
cm,高 65 cm,材料为有机玻璃,外覆铝箔避光。 在
退潮后水深 10 cm 以下的养殖滩涂采样点,在开启
风扇将箱内空气混匀后,将采样箱缓慢插入沉积物
中,以避免对沉积物产生扰动,同时保证水面以上采
E
图 1摇 采样点位置示意
Fig.1摇 Map showing sampling sites
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样箱的有效使用高度为 50 cm。 用针管在 0,15,30,
45 min时间点从顶部采样口分别抽取 100 mL气样,
注入外覆铝箔避光的 Tedlar 气袋保存,并置于低温
保温箱内,及时送实验室分析。 在每个采样点均利
用两个相同的静态箱进行释放通量的平行测定。 同
时,采集表层(0—5 cm)沉积物放入聚乙烯塑料袋
中,然后立即密封、避光并置于-20益冷冻保存。
1.2摇 磷化氢的分析与释放通量的计算
利用柱前二次冷阱富集和气相色谱鄄氮磷检测
器(GC-NPD)联用技术分析磷化氢气体。 色谱条件
同文献[15,16],每个样品重复测定 3次,该仪器的检测
限约为 0.1 ng / m3。 释放通量根据箱内磷化氢浓度
随时间的变化进行估算,计算公式如下[17]:
摇 F =驻Q / (S驻t)= (籽V驻c) / (S驻t)
= H伊273 / (273+T) 伊(P / P0)伊籽伊(驻c / 驻t)
式中,F为气体的释放通量(ng m-2 h-1),Q为箱内目
标气体质量,S 为箱体有效底面积,H 为气室有效高
度,T为箱内平均气温,P为采样时大气压力,P0为标
准状况的大气压力,籽 为目标气体密度,c 为目标气
体浓度,t为采样时间,驻c / 驻t为箱内目标气体的浓度
变化速率。
1.3摇 沉积物理化因子的分析
沉积物总磷(TP)的测定:称取约 1.0 g 沉积物,
在 550益高温灼烧 1.5 h,用 50 mL 1 mol / L的 HCl在
25益室温下振荡提取 16 h,然后离心 5 min(2000 r /
min),取上清液稀释后用磷钼蓝法测定其含量[18]。
沉积物无机磷(IP)的测定无需高温灼烧,其它步骤
与总磷测定基本一致。 有机磷(OP)的含量为 TP 与
IP 之差。 沉积物中有机碳(OC)和总氮(TN)利用
PE2400域型 CHNS / O 元素分析仪测定,参照《海洋
调查规范》 (GB / T 12763. 8—2007)规定方法进行。
硫化物(SC)采用碘量法测定,氧化还原电位(Eh)利
用铂丝电极和饱和甘汞电极,采用电位计法现场测
定,同时现场测定泥温(T),均参照《海洋监测规范》
(GB 17378.5—2007)。 含水率的测定:称取一定量
的样品于 105益烘干至恒重,利用失重差计算其含水
率。 所有生源要素组分含量均以单位沉积物干
重计。
1.4摇 数据分析
文中数据的方差分析、相关性分析和回归分析
等统计分析均利用 SPSS 13.0进行。
2摇 结果与分析
图 2摇 苏北沿海滩涂养殖湿地磷化氢的释放通量
Fig.2摇 The emission fluxes of phosphine in intertidal zone for
aquaculture along Jiangsu coast
2.1摇 磷化氢的释放通量
苏北沿海滩涂养殖湿地磷化氢释放通量介于
-19.5—168.9 ng m-2 h-1之间,均值为 36. 0 ng m-2
h-1,除 2月 b1,b5,b8 三个站位的释放通量为负值,
表现为滩涂沉积物对磷化氢的弱吸收外,其它 45 个
监测样次均为正值,监测站位表现出显著的磷化氢
释放特征,最小和最大释放通量分别监测于 2 月的
b5站位和 8月的 b10站位。 磷化氢释放通量的时空
变化如图 2 所示,不同站位的磷化氢释放通量存在
明显的空间变化特征,从季节平均值看,b10 站位最
高,b3次之,b5和 b8站位相对较低。 四个季节之间
的单因素方差分析结果显示,磷化氢的释放通量具
有显著的季节性变化(ANOVA,N = 48,F = 5.89,P =
0.002<0.05)。 并进行了各季节磷化氢释放通量的
多重比较,8 月与 2、5、11 月之间均存在显著的差异
(P值分别为 0.000,0.025 和 0.003,均<0.05),而 2
月与 5月、2月与 11 月、5 月与 11 月之间的差异则
不显著 ( P 值分别为 0. 108, 0. 442 和 0. 391,均
>0.05),说明夏季磷化氢释放通量显著高于其它三
个季节,而春、秋、冬季之间的释放通量不存在显著
差异。 2、5、8、11月磷化氢释放通量的变化范围分别
为- 19. 5—49. 6,8. 3—105. 9,16. 5—168. 9 和 8. 2—
64郾 5 ng m-2 h-1,平均值分别为 16.4,36.5,65.0 和
25郾 9 ng m-2 h-1,各季节磷化氢释放通量的高低排序
为:8月份>5月份>11月份>2 月份,夏季最高,冬季
最低,春秋两季介于两者之间。
2.2摇 沉积物磷和碳生源要素组分含量
苏北沿海滩涂养殖湿地表层沉积物中 TP、IP、
9614摇 15期 摇 摇 摇 冯志华摇 等:苏北沿海滩涂养殖湿地磷化氢的释放及其影响因素 摇
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OP 和 OC的含量分布特征如图 3 所示。 TP 的含量
介于 547—1331 滋g / g之间,平均值为 908 滋g / g,最高
值和最低值分别位于 b10 站位(8 月)和 b5 站位(2
月);IP 的含量介于 326—788 滋g / g 之间,平均值为
582 滋g / g,占 TP 含量的 49. 7%—80. 8%,平均值为
TP 含量的 65.0%,其最高值和最低值分别出现在 b4
站位(8月)和 b7 站位(11 月);OP 的含量要低于 IP
的含量,范围为 122—587 滋g / g,平均值为 327 滋g / g,
占 TP 的 19.2%—50.3%,平均值为 35.0%,8 月份的
b10站位含量最高,2月份的 b1 站位含量最低;沉积
物中 OC含量最高值为 14.16 mg / g,出现在 8月份的
b3站位,最低值为 1.82 mg / g,出现在 2月份的 b9 站
位,平均值为 7.51 mg / g。
图 3摇 苏北沿海滩涂养殖湿地表层沉积物 TP、IP、OP、OC含量分布
Fig.3摇 TP, IP, OP and OC of surface sediments in intertidal zone for aquaculture along Jiangsu coast
2.3摇 沉积物其它理化特征
沉积物中 TN和 SC在 4个季节各站位的含量分
布见表 1。 沉积物 TN 含量变化范围为 113—1381
滋g / g,平均值为 634 滋g / g,最高值和最低值分别位于
b10站位(8月)和 b1站位(11 月),不同季节的含量
分布为 8月最高,2 月最低,5 月和 11 月差别不大;
沉积物 SC含量介于 47.3—282.4 滋g / g 之间,平均值
为 141.5 滋g / g,最高值和最低值分别出现在 b3 站位
(8月)和 b9 站位(2 月),不同季节的含量分布为 8
月最高,5月次之,2月和 11月相对较低。
表 1也给出了各站位沉积物 Eh 和 T 的分布情
况。 所有调查站位沉积物 Eh的变化范围为-265 mv
到-48 mv,平均值为-134 mv,沉积物处于显著的还
原环境,最高和最低值分别位于 b11 站位(11 月)和
b10站位 ( 8 月);沉积物 T 的变化范围为 2. 8—
31.9益,2、5、8、11月份,各调查站位泥温的平均值分
别为 4.1、18.0、29.8益和 18.4益。
3摇 讨论
3.1摇 不同湿地环境中磷化氢释放通量的比较
本研究首次调查了苏北沿海滩涂养殖湿地磷化
氢的释放通量。 为确定该调查区域磷化氢释放通量
的水平,并与其它湿地生态系统中的磷化氢释放通
量进行比较,现对相关的研究成果进行汇总,如表 2
所示。 目前,关于湿地生态系统磷化氢释放通量的
研究,调查数据极为有限。 与淡水湖泊湿地生态系
统相比,本研究结果显著高于太湖水体的报道结果;
与水稻田湿地生态系统相比,本研究结果也显著高
于中国北方水稻田和南方水稻田的相关报道。
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表 1摇 苏北沿海滩涂养殖湿地表层沉积物 TN、SC、Eh、T分布特征
Table 1摇 TN, SC, Eh and T of surface sediments in intertidal zone for aquaculture along Jiangsu coast
站位
Stations
总氮 TN / (滋g / g)
2月 Feb. 5月 May. 8月 Aug. 11月 Nov.
硫化物 SC / (滋g / g)
2月 Feb. 5月 May. 8月 Aug. 11月 Nov.
b1 462 732 577 113 61.6 234.3 184.3 73.1
b2 908 584 851 1035 101.9 76.2 217.7 51.3
b3 653 439 1064 828 130.1 126.2 282.4 155.0
b4 1032 651 433 1090 184.3 184.9 239.1 81.3
b5 614 137 882 432 82.6 85.5 147.5 181.4
b6 469 1140 1022 1021 229.1 136.3 82.6 145.5
b7 912 588 1247 204 88.4 170.4 127.8 75.5
b8 283 219 619 647 167.1 111.7 211.7 203.2
b9 128 910 353 542 47.3 148.8 69.1 112.9
b10 336 423 1381 345 197.2 263.6 243.8 228.7
b11 411 586 504 526 147.3 73.1 110.2 81.4
b12 303 623 798 380 94.0 69.5 136.1 138.4
站位
Stations
氧化还原电位 Eh / mv
2月 Feb. 5月 May. 8月 Aug. 11月 Nov.
泥温 T / 益
2月 Feb. 5月 May. 8月 Aug. 11月 Nov.
b1 -51 -124 -138 -50 3.6 16.8 29.4 17.1
b2 -46 -88 -155 -194 4.3 17.4 30.1 19.8
b3 -177 -198 -236 -215 3.9 18.5 31.3 20.4
b4 -191 -181 -167 -158 4.2 19.9 31.9 18.2
b5 -59 -56 -209 -71 4.1 18.1 29.6 16.7
b6 -169 -161 -239 -77 4.7 18.8 30.7 18.5
b7 -122 -89 -226 -98 3.9 20.5 29.9 17.8
b8 -68 -76 -79 -157 3.5 17.3 28.1 19.5
b9 -94 -69 -166 -133 2.8 16.6 27.6 16.7
b10 -147 -207 -265 -184 4.9 17.2 31.5 20.2
b11 -135 -58 -180 -48 5.2 18.9 28.3 17.3
b12 -157 -61 -151 -70 4.1 15.8 28.8 18.6
表 2摇 不同湿地生态系统中磷化氢的释放通量
Table 2摇 Emission fluxes of phosphine from various wetland ecosystems
释放源
Release sources
释放通量 Emission fluxes / (ng m-2 h-1)
平均值
Mean values
范围
Ranges
参考文献
References
路易斯安那州微碱湿地
Louisiana brackish marsh 无 0.42—3.03 [11]
路易斯安那州含盐湿地
Louisiana salt marsh 无 0.91—6.52 [11]
长江口潮间带泥沼
Intertidal marsh of the Yangtze Estuary, China 8.04 0.21—36.5 [10]
盐城滩涂(泥滩)
Yancheng marsh (mudflat) 20.1
-49.6—179 [10]
盐城滩涂(互花米草)
Yancheng marsh (Spartina alterniflora) 60.3
-70.4—276 [10]
盐城滩涂(碱蓬)
Yancheng marsh (Suaeda glauca)
-28.3 -225—116 [10]
盐城滩涂(芦苇)
Yancheng marsh (Phragmites communis)
-45.9 -227—38.4 [10]
1714摇 15期 摇 摇 摇 冯志华摇 等:苏北沿海滩涂养殖湿地磷化氢的释放及其影响因素 摇
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续表
释放源
Release sources
释放通量 Emission fluxes / (ng m-2 h-1)
平均值
Mean values
范围
Ranges
参考文献
References
苏北养殖滩涂
Intertidal marsh for aquaculture, the Northern Jiangsu Coast, China 36.0
-19.5—168.9 本研究
太湖水体
Lake Taihu 14.4
-69.9—121 [10]
中国北方水稻田
Paddy fields, Northern China 1.78
-4—15 [10]
中国南方水稻田
Paddy fields, Southern China 6.67
-1.49—41.7 [19]
摇 摇 与同类型的滨海湿地相比,本研究中苏北沿海
滩涂养殖湿地磷化氢的释放通量要显著高于路易斯
安那州湿地和长江口潮间带泥沼,也高于盐城滩涂
湿地保护区天然泥滩,说明人为的底播养殖活动可
能加剧了磷化氢的释放。 而有耐盐植物生长的滩
涂,则随植物种类的不同,磷化氢释放通量变化较
大,本研究结果低于互花米草滩涂,高于碱蓬和芦苇
滩涂。 另外,本研究 12 个站位,按 5 种不同底播养
殖生物种类进行划分,四角蛤蜊、毛蚶、光滑河蓝蛤、
杂色蛤和泥螺养殖区的磷化氢释放通量平均值分别
为 26.5、56.0、34.3、41.1和 20.2 ng m-2 h-1,毛蚶养殖
区最高,四角蛤蜊和泥螺养殖区较低。 5种养殖品种
从习性上来说是相同的,均为非选择性滤食的贝类,
其对磷化氢释放通量的影响,更多来自于放养密度
和养殖技术等的不同带来的沉积环境因子的差别。
3.2摇 磷化氢释放的机制与影响因子探讨
沉积物磷化氢的释放,是一个动态平衡过程,受
控于沉积物中磷化氢的产生和消耗,并被沉积环境
因子影响[20]。 本文调查区域磷化氢释放的空间和
季节变化可能与沉积环境特征密切相关。 苏北沿海
滩涂养殖湿地磷化氢的释放通量与沉积理化因子的
相关性分析结果如表 3所示。 首先进行了一元线性
回归分析,结果显示沉积物 TP、IP、OP、OC、TN、SC、
Eh和 T与磷化氢释放通量相关性分析的 P 值都小
于 0.01,均存在显著线性相关关系,表明各沉积环境
因子对磷化氢的释放具有显著的影响;其次进行了
多元线性逐步回归分析,从 8 个变量中,先后引入
OP、Eh、SC和 T建立模型,复相关系数为 0.880,P 值
小于 0.01,说明在这些因子中,按贡献率高低,影响
磷化氢释放的主要沉积环境因子依次为 OP、Eh、SC
和 T。
磷化氢释放通量与磷组分含量均存在显著的线
性正相关关系,与 TP、IP 和 OP 的相关系数分别为
0郾 807,0.579和 0.828,释放通量与有机磷的线性相
关要强于与无机磷的线性相关关系。 释放通量与
碳、氮、硫组分含量也都存在显著的线性正相关关
系,与 OC、TN、SC的相关系数分别为 0.825、0.467 和
0郾 605,与有机碳的相关性最强,硫化物次之。 由此
揭示了磷化氢的释放与沉积物中磷等生源要素组分
密切相关,这与以往的研究结果相类似[21鄄23]。 尽管
目前有关自然环境中磷化氢的来源及其形成机制仍
存在诸多争议,但是很多研究表明磷化氢可能是由
无机磷和有机磷等作为前体物在微生物的作用下还
原降解和转化产生的[24鄄26]。 与无机磷相比,本研究
中磷化氢释放通量与有机磷组分的相关性更为显
著,并且有研究证实添加易降解的小分子有机物有
利于磷化氢的产生[27],由此可推断在富营养化养殖
滩涂沉积环境下有机磷作为磷化氢前体物的可能性
更大。 而碳、氮、硫组分含量与磷化氢释放通量的显
著线性正相关关系进一步说明 OC、TN 和 SC 组分在
磷化氢的产生过程中可能起重要的作用,支持了微
生物降解有机磷产生磷化氢的论断。
磷化氢的释放过程不仅与生源要素组分含量有
关,还会受到沉积物其它理化性质的影响,如氧化还
原电位、温度等都可能是影响磷化氢释放的重要因
子,对磷化氢在沉积环境中的迁移和转化起着一定
的作用[28鄄29]。 本研究中,相关性分析结果显示,磷化
氢释放通量与 Eh存在显著的线性负相关关系,相关
系数为-0.774,说明在还原环境区域内,磷化氢的释
放通量普遍较高。 磷化氢易被氧化,还原环境更利
于沉积物中磷化氢的产生和存留已被很多研究者证
实[23,30],本研究结果进一步验证了较低氧化还原电
2714 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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位下更可能存在较高的磷化氢释放通量。 另外,温
度通常也是影响沉积物磷化氢产生和释放过程的重
要因素,温度较低时,微生物的活动减弱,生物降解
产生磷化氢的速率也随之降低, 当水温达到
20—30益时,微生物活动加强,磷化氢生成速率加
快[31]。 本研究在四个季节分别采集样品,温度变化
范围较大,沉积物温度与磷化氢释放通量也存在显
著的线性正相关关系(R = 0.551,P = 0.00005),证实
较高的温度更利于磷化氢的产生和释放。
表 3摇 磷化氢释放通量与沉积环境特征因子的相关性
Table 3摇 Correlations of phosphine fluxes with environmental factors
线性回归分析方法
Linear regression method
沉积理化因子 (x)
Environmental
factors
磷化氢释放通量 Emission fluxes / (y, ng m-2 h-1)
直线回归方程
Linear regression equation
相关系数
R
样本数
N
显著性检验 P值
P
一元线性回归分析 TP / (滋g / g) y= 0.136x-87.554 0.807 48 < 0.00001
Unitary linearity IP / (滋g / g) y= 0.194x-77.060 0.579 48 0.00002
regression OP / (滋g / g) y= 0.224x-37.055 0.828 48 < 0.00001
OC / (mg / g) y= 7.956x-23.773 0.825 48 < 0.00001
TN / (滋g / g) y= 0.051x+3.435 0.467 48 0.00082
SC / (滋g / g) y= 0.333x-11.099 0.605 48 0.00001
Eh / mv y=-0.435x-22.464 -0.774 48 < 0.00001
T / 益 y= 2.047x+0.015 0.551 48 0.00005
多元线性逐步回归
Multiple linear
stepwise regression
OP(x1)、
Eh(x2)、
SC(x3)、T(x4)
y= - 52.439+ 0.116 x1 - 0.167 x2 +
0郾 114 x3+0.681 x4
0.880 48 < 0.00001
4摇 结论
苏北沿海滩涂养殖湿地磷化氢的释放通量介于
-19.5—168.9 ng m-2 h-1之间,均值为 36. 0 ng m-2
h-1,并且具有明显的季节性变化特征,各季节磷化
氢释放通量的高低排序为:8月份>5 月份>11 月份>
2月份,空间变化上,b10 站位最高,b3 次之,b5 和
b8站位相对较低。 磷化氢释放通量与沉积物 TP、
IP、OP、OC、TN、SC 和 T 存在显著线性正相关关系,
与 Eh存在显著线性负相关关系。 较高的磷、碳、氮、
硫生源要素组分含量,较高的温度以及较低的氧化
还原电位与磷化氢的产生和释放过程密切相关,富
营养化养殖滩涂沉积环境中磷化氢的释放来源可能
为有机磷的微生物还原降解。 本研究对滩涂养殖湿
地磷化氢释放通量的调查结果显著高于相关淡水湖
泊、水稻田和滨海湿地天然泥沼的报道。
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