助熔剂法合成RPO_4(R=La、Ce、Tb)晶体的研究

本文研究了以(NH_4)_2HPO_4-Li_2CO_3-MoO_3(PbF_2)为助熔剂合成 RPO_4(R=La~(3+),Ce~(3+),Tb~(3+))晶体的工艺,测试和分析了晶胞参数和晶体结构。对 CePO_4和 TbPO_4晶体的激发光谱和荧光光谱进行了讨论和分析。

含全双硫螯合配体簇合物的研究——Ⅱ.[Mo_2Fe_2(μ_3-S)_4(S_2CNEt_2)_5]·CH_3CN的合成、结构和性质

在无氧非水介质中,以(NH_4)_2MoS_4,FeCl_3和NaS_2CNEt_2为原料合成了簇合物 [Mo_2Fe_2S_4(S_2CNEt_2)_5]·CH_3CN.X射线单晶结构测定表明,它具有[Mo_2Fe_2S_4]~(5+)类立方烷核心骨架。每个金属原子有一螯合基团S_2CNEt_2配位。第五个S_2CNEt_2基团在两个Mo原子间跨桥配位。XPS和Mossbauer谱的测定及M-S(M=Fe或Mo)键长比较表明,簇合物中Fe原子的氧化态是不同的,而两个Mo原子则具有相同的氧化态。该簇合物为顺磁性物质,μ_m=4.27μ_B。此外,还测定了它的红外光谱,紫外-可见光谱和催化乙炔还原活性。

渤海沉积物中氮的赋存形态及其在循环中的作用

为揭示渤海沉积物中氮的生物地球化学循环过程，本文应用自然粒度下的分级分离浸取方法首次对渤海沉积物中氮的形态进行了研究，获得了氮形态分布的地球化学特征；将沉积物氮中可转化和非转化部分定量区别开，并对可转化态中各形态氮对其循环贡献的大小进行了评估；结合底栖生物的分布初步探计了沉积物中氮与生物生产的关系及底栖生物对氮循环的影响。得到的主要结论包括：渤海沉积物中氮的形态分布特征及其控制因素。表层沉积物中IEF-N、CF-N、IMOF-N和OSF-N占TN的比例分别为3.67%，0.31%，0.42%和26.45%，OSF-N是可转化态氮的优势形态。IEF-N 中NH_4~+和NO_3~-具有不同的成岩机制：NH_2~+主要受OC、Es和粘土矿物性质影响，NO_3~-与水体分布密切相关。CF-N含量最小，主要受沉积环境pH值的影响。IMOF-N主要由NH_4~+在Fe~（3+）上的吸附形成，受沉积物的氧化还原环境控制。OSF-N除与物质来源有关外，受到粘土矿物性质及沉积物粒度的影响。Fe、Mn和Co对IEF-N和IMOF-N的成岩作用影响明显，Cu、Pb和Mo对OSF-N的分布产生影响，二者作用的机理不同。表层样中，约69.15%的氮经过早期成岩作用而埋藏，短期内不再参与循环。氮的埋藏通量与沉积物聚积速率呈显著正相关，同时受温度、Eh、OC、盐度、硫化物含量等因素影响。沉积物中C/N和N/P均呈现异常的低值，前者主要是由于沉积物中保留了大量的无机氮，后者主要因为陆地排放大量磷入海以及磷的埋藏效率高于氮所致。柱状样中，IEF-N基本随深度减小，IMOF-N随深度有突变现象，OSF-N随深度的变化表明了矿化作用进行的程度。对沉积物中生源要素分解速率常数有：N>P>C>Si。表层沉积物中可转化态氮占总氮的比例高于深层沉积物。OC/ON随深度减小表明沉积物通过某种机制富集了有机氮。各形态氮在氮循环中作用及渤海氮循环收支。对渤海沉积物中可转化态氮的量进行了估算，IEF-N、CF-N、IMOF-N和OSF-N分别为3.657 * 10~8kg，2.794 * 10~7 kg，3.832 * 10~7kg和2.372平共处* 10~9kg；结合室内模拟的氮的界面交换通量，估算其完全释放所需的时间分别为2.15a，0.16a，0.225a和13.94a。各形态氮释放的顺序与其结合牢固程度一致，即IEF-N>CF-N >IMOF-N>OSF-N，其对界面交换的贡献大小则随时间尺度大小发生变化：随时间尺度增加，IEF-N、CF-N、IMOF-N的贡献逐渐减小，OSF-N的贡献逐渐增大，当时间尺度大到足以使四态氮完全释放时，其贡献的大小与各形态氮的量一致即OSF-N（84.6%）>IEF-N（13.0%）>IMOF-N（1.4%）>CF-N（1.0%）。非转化态氮占总氮的 69.15%，其中由于颗粒物包裹导致的“非转化态”氮为49%，说明粒度的影响非常重要。IEF-N和OSF-N主要存在于颗粒物质外层，是循环的主要参与者，CF-N和IMOF-N绝大部分在内层，对循环的贡献很小。水体中再循环的氮对初级生产力的贡献（74.4%）比沉积物中再循环氮的贡献 （26.1）大得多，二者对生态系统的作用不同，水体再生的营养盐通常在较长的时间尺度上维持初级生产力的平衡，而沉积物中的再生则在很短的时间内通过强烈的混合作用提高初级生产力。沉积物中氮与生物生产的关系及底栖生物对沉积物氮循环的影响。IEF-N和OSF-N的分布均与初级生产力以及浮游植物个体数量的分布具有一定的相似性。沉积物中的IEF-N的作用相当于一个氮营养盐的“储存库”对初级生产力产生影响，其作用机制类似于水体富营养化的正反馈机制。IEF-N能对赤潮的发生起加速作用。底栖生物的分布与氮形态分布具有正的相关性：莱洲湾内IEF-N和OSF-N的分布与该区域高生物量和高密度的大型底栖动物分布一致，说明在底栖生物活动活跃的区域营养盐的再生和流动是高效而迅速的。生物扰动能加速矿化作用的进行，使沉积物在一定深度范围内NH_4~+含量增加，大型底栖动物的灌溉作用使NO_3~-在深层仍有较高的分布。底栖生物的不同种群对营养盐变化的响应不同。

地下咸水的化学特征及其在水产养殖中的应用

地下咸水的化学成分与现代海水基本相同，它本身不带病毒，与海水也没有连接的渠道，故海水中的病毒宿主难以侵入，因此，它可以做为海水养殖的一种替代水体，在水产养殖方面有非常广阔的应用前景。本论文首次对用于养殖的胶州地区的地下咸水的形成原因和化学组分特征作了系统阐述。主要的研究内容和研究结果包括：1．咸水入侵和稀释作用是形成该地区地下咸水的主要原因。现代海水和卤水入侵及临近河口区淡水对地下卤水的稀释作用是形成该地区地下咸水的两种主要原因。地质调查结果表明，胶州地区属于地下卤水远景分布区，该地区有不边疆分布的斑块状的地下卤水存在，对地下水的超采造成地下水水位的下降，从而引起咸水入侵。在大沽河河口地区，河流淡水对地下卤水的稀释也是是该区地下咸水形成的一个原因。2．地下咸水的主要化学组分特征 在地下咸水的常量元素分布中，由于地下水流沉积物表面时产生的溶滤作用、离子交换吸附及还原环境下脱硫酸菌的作用使Ca~(2+)/Cl~-、Mg~(2+)/Cl~－、Na~+/Cl~-值与海水中的相应组分的比值相比，有不同程度的升高，SO_4~(2-)/Cl~-明显降低，K~+/Cl~-的值在不同的地区差异较大。通过对几个地区地下水中铁、锰的含量对比，发现其值远高于海水中的含量，可高达每升几毫克，这主要是由于在地下水的还原环境和较低的pH条件下，铁、锰的氧化物较易还原溶出，并讨论了不同地区的Mn/Fe值由于受Fe~(2+)、Mn~(2+)这两种还原产物稳定性的没和铁锰氧化物易被还原的程度不同这两个因素的影响，分别呈现出大于1和小于1的情形。对地下水中微量元素铜、铅、锌、镉的分析表明，这些元素在地下水中的含量与海水中的含量在同一个数量级，差异不显著。以Cl~-为参比因子，从所求得的相关关系来看，锌和铜在地下水中呈较好的保宋性分布，即没有显著的添加或去除行为，铅和镉的保守性较差。地下水中的营养盐分布与海水也有着显著不同，在地下咸水的Eh和pH分布范围内，NH_4~+态氮是地下水中无机氮分布的主要形式，并且由于吸附在粘土中的硅酸盐矿物的转出，地下咸水中的SiO_3~(2-)含量显著偏高。3．Ca~(2+)、Mg~(2+)对对虾生长的影响 利用正交实验证实了Ca~(2+)/Mg~(2+)比值、Ca~(2+)+Mg~(2+)总量以及二者之间的交互作用对对是生长都有显著性影响。对虾生长适宜的Ca~(2+)/Mg~(2+)比值范围是1:1～1:3，对是能在Ca~(2+)/Mg~(2+)比值为1：10的水环境中正常生长，只要有一定的Ca~(2+)+Mg~(2+)总量。较低的Ca~(2+)浓度可能会成为导致对虾存活率降低的原因。

光对裙带菜排卵的干扰及单克隆扩增、育苗条件优化

为了进一步完善裙带菜单倍体克隆（简称单克隆，以下同）育苗技术，实现该技术的产业化，本文对单克隆的快速扩增以及育苗条件进行了优化研究。获得如下结果：一、光对裙带菜排卵的干扰现象：一般附苗后4-5天雌雄配子即已形成。接近成熟的卵囊细胞翘起，长度达到50-55μm，直径为19-20μm，一到两天后即可排卵。精子囊略透明，颜色微绿。在11：13（L：D）的光周期下，排卵一般在黑暗开始后5分钟即已开始，5-15分钟后达到高峰。排卵的过程只有几秒钟。卵排出后停留在卵囊开口处，仍与卵囊牢固相连。虽然排卵过程只有几秒钟，一旦这个过程受到光的干扰，就会诱导卵脱离卵囊。实验证实，5-6μmol m~(-2)s~(-1)的微弱光强（显微镜下镜检的光强）即能引起95%的卵从卵囊脱落。根据我们的观察，一旦卵已排出并与卵囊相连，将不再受光的干扰而脱落。脱落的卵很快死亡分解。将配子已经形成但尚未释放的培养转移至连续光下以后，卵仍能排放，但排出的卵大部分脱落（75%），进一步说明了光对排卵的干扰作用。在育苗实践中，为了方便工作，育苗车间内在天黑后的2-3小时内仍有照明，而在第二天早晨取样观察，就会发现许多空的卵囊。我们的实验证实了这是由于排卵过程受到光的干扰引起的。因此，在育苗实践中，为了提高出苗率，在出苗期间，天黑后2-3小时内育苗车间内应避免照明，以降低光导卵的脱落。二、单克隆快速扩增以及育苗条件的优化：（一）、单克隆快速扩增的优化。实验结果表明：1、单克隆快速生长的适宜光照强度为80-120μmol m~(-2)s~(-1)。单克隆的培养密度宜控制在1-10g/L。接种密度以1g/L为宜。2、单克隆藻体内能贮藏氮，因此在单克隆快速扩增过程中，可采用间歇施肥法补充氮源。实验证明，培养液中氨态氮的适宜浓度为20μmol/L，可维持单克隆6天的生长之用（单克隆培养密度1-10g/L）。3、实验证明，在65天内，“老水”对单克隆的生长没有明显的抑制作用。而且，PES培养基除氮的其它成分也可满足单克隆65天的生长需求。4、单克隆快速生长的适宜温度为22 ℃。另外，单克隆密度与消光值之间存在着线形关系，可以通过测量消光值来计算单克隆的培养密度和鲜重，以代替称量法测鲜重。综上，可提出如下单克隆快速扩增的模式：温度为22 ℃；初始光强控制在80-120 μmol m~(-2)s~(-1)；单克隆的接种密度为1g/L；PES培养基（除去氮的成分）可供单克隆65天的培养之用，在这65天内，每隔六天左右将初始氨态氮补充至20 μmol/L；单克隆的培养密度控制在1-10g/L；单克隆培养密度和鲜重可通过测量消光值计算得到。依以上模式，并及时进行扩养，单克隆的鲜重平均日增长率可达25%，以此增长率计算，10g单克隆经一个月培养后鲜重可达8070克，可培育苗帘2000多个，实现海面养殖1000多亩，达到了生产性育苗的要求。（二）、单克隆育苗条件的优化 根据实验结果，可采取如下的育苗优化措施：1、光对排卵有干扰作用。因此，在出苗期间，在天黑后2-3小时内，育苗车间内应避免照明，以降低光导的卵子脱落。2、1μmol/L磷（PO_4~(3-) -P）和70 μmolm/L氮（NH_4~+-N）有利于加速出苗。3、铁对配子体的发育有明显的促进作用。2.5μmolm/L的Fe（III）能使出苗时间提前1-2天，出苗率增加15%左右。4、单克隆育苗较适宜的温度为17 ℃。依以上条件，4-5天左右即可出苗，比一般出苗时间提前1-2天。出苗率也有所增加，例如在实验室条件下，出苗率由原来的50-60%增至80-90%，增加了30%左右。本项研究进一步完善了裙带菜单克隆育苗技术，将大大有利于该技术的进一步推广。

南沙珊瑚礁生态系的营养动力学过程

本论文首次报道了在珊瑚礁向海坡上投放沉积物捕捉器的结果和若干非生源要素如Mo、W、Re、Os、Ni、Ir等在泻湖内外的垂直通量，并在国内首次报道了珊瑚活体培养的结果。将海水、沉降颗粒物、生物和泻湖表层沉积物统一进行系统的研究，重点讨论了珊瑚礁营养动力学过程和维持高生产力的机制等问题。主要的研究内容和结果包括：1. 物理动力过程对营养物质的循环有重要影响物理因素尤其是海水的动力过程更可能是珊瑚礁生长的限制性因素。南沙珊瑚礁的形态及其相关的沉积环境明显受本海区物理过程（海洋和大气）的控制。与此相适应，珊瑚礁生态系统造就了有效保持和快速吸收营养盐的特性。泻湖海水中营养盐分布明显受到泻湖水运动方式的影响，尤其是PO_4-P。2. 营养物质的循环具有快速高效和不均衡的特点 对渚碧礁生源要素的生物地球化学循环研究表明，快速分解、高效再利用是珊瑚礁总生产力很高，净生产力却较低的主要原因。渚碧礁泻湖内两个站的POC分别有93.55%和95.83%在进入沉积物前被消耗，能真正进入沉积物中的却很少。其中99%左右的生物碎屑POC通过生物捕食或腐解作用转变为无机碳重新进入循环。珊瑚礁生态系的高生产力主要是依靠其系统内部快速而高效的再生循环过程维持的。营养盐的原位再生是珊瑚礁营养盐的主要来源，泻湖内PTN和PON释放率分别超过90%和86%；PTP释放率为58.7%～85.2%，多数站位POP的释放率在90%以上。泻湖水中N:P摩尔比平均值仅为8.1，可能存在着氮限制。而在礁坪区，N:P摩尔比的日平均值为26.7，磷的限制作用非常明显。整体来看，氮在泻湖内进入再循环的速度和效率要高于磷2.5～12.8 倍，由于磷缺乏类似于生物固氮作用的持续的供氮机制，磷在珊瑚礁生态系中的限制作用更为明显，至少在礁坪区是如此。珊瑚活体培养的实验表明，珊瑚也存在着短时间里大量消耗营养盐的“奢侈消费”现象。珊瑚对营养盐的吸收速度与营养盐的浓度和珊瑚的种类均有关系。添加营养盐起始浓度高的组营养盐消耗的速度快，与之相适应，其它的各种溶解性营养盐浓度也产生复杂的变化，对迅速稳定水体营养盐浓度产生协同作用，这一过程有助于珊瑚充分吸收突然输入的营养盐。在此实验条件下，珊瑚对含氮盐类的浓度变化要比对磷酸盐更为敏感，可以认为NH_4-N是珊瑚生长的限制性营养盐。在自然界中，这种情况常发生在有大量营养盐输入之后。实验中还发现，对营养盐的吸收速度比营养盐水平更为重要。吸收速度快于某种形态限制性营养盐的输入速度也会导致珊瑚的死亡。反过来讲，珊瑚礁系统可以通过降低对营养盐的消费速度而摆脱营养盐的限制。3. 非生源要素的循环也与生物过种密切相关 非生源要素在海洋颗粒物、生物和沉积物中的分布主要受两种作用的影响，一是颗粒物在生产、沉降和分解过程中的吸附释放作用，另一种是生物的直接利用。颗粒物对IIA族、过渡族的大部分和La系元素都是分布的制约性因素。而IA族、过渡族的一部分和部分非金属元素分布上属于营养盐型，主要受浮游生物直接吸收溶解的盐类（浮游植物）和捕食作用（浮游动物）的影响。轻元素、第四周期的过渡族元素在含量和性质上往往有别于重元素和其它周期的同族过渡元素，更多的参与生物过程。元素分析进一步显示珊瑚礁泻湖内沉降颗粒物主要是自生碎屑，而礁外沉降颗粒物包含了一部分再悬浮的碎屑矿物，但元素在泻湖内外的转移机制是类似的，造成颗粒物来源差别的主要原因是动力学因素。水动力始终是颗粒物中元素垂直转移的主要的、关键性的因素。对于营养盐型的元素，生物的捕食富集是另一个主要控制因素。4. 多种机制的协同作用维持了珊瑚礁生态系的高生产力 考虑到珊瑚礁营养盐的收支并非总是平衡的，珊瑚礁的高生产力的维持可能是通过以珊瑚礁发育位置的选择为基础，“流网”策略、快速吸收营养盐、营养盐的快速循环和高效利用以及“休渔”策略等的协同作用实现的。“休渔”策略是指捕食因素决定的食物链上游生物迁出和初级生产力的恢复过程，当捕食作用高于生产者的生产速度或营养盐供应严重不足时，许多处于食物链上游的游泳动物将迁徙到生产力更高的珊瑚礁中去。大量的生物碎屑和代谢产物中的营养成分重新释放利用。一段时间后又能够重新繁荣起来。由于生物对磷和金属元素等的富集作用，食物链上游生物及其代谢产物作为营养物质输入的一个经常性来源的作用不可忽视。

滤食性贝类筏式养殖对浅海生态环境影响的基础研究

近年来，由于对海区不合理的开发，我国浅海贝类筏式养殖接连遭受重创，这亟需从理论上和实践中确定养殖容量和养殖模式。本文在我国北方典型养殖海湾四十里湾对筏式养殖的贝类开展了现场生理生态学研究，对贝类对浮游植物等悬浮颗粒物的处理过程即贝类对颗粒有机物及营养元素C、N、P的摄食、吸收、排泄、排粪和生长进行了剖析，分析了贝类在沿岸养殖生态系中的物质和营养循环中所扮演的角色，为海区贝类养殖容量和养殖模式的最终确定提供了基础数据。另外，本文还对海水、沉积物及生物体中磷的分析方法进行了大量的实验工作。主要结果如下：① 比较系统地评述了双壳贝类的生物沉积(biodeposition)的原理、测定方法及其生态效应。贝类通过生物沉积在沿岸生态系中的物质和营养循环中扮演着重要的角色。国际上已有不少研究专门报道了贝类在海区现场的生物沉积。而在我国，这方面的研究却罕见。② 综述了双壳贝类各种形态的 N 和 P 排泄及其生态效应。对于我国广泛养殖 的栉孔扇贝、海湾扇贝和牡蛎等双壳贝类的TDN、TP排泄尚未见报道。 ③ 在6～7月，在四十里湾的不同养殖海区(8个站位)对扇贝的生物沉积进行了现场测定。在整个四十里湾海区，一龄栉孔扇贝(壳高 41.1±4.1mm，软体干重 0.48±O.10 g/ind))每个每天所产生生物沉积物干重平均为59.9mg，对颗粒有机质(POM)、颗粒有机碳(POC)、颗粒有机氮(PON)和颗粒有机磷(POP)的生物沉积速率范围及平均值分别为： 6.88、3.09、0.392 和 0.022mg/ind·d。还在一个站位测定了海湾扇贝(壳高 24.6±2.3mm；软体干重 O.14g/ind)的生物沉积速率为 24.3mg/ind·d，或179.2mg/g·d。不同站位一龄栉孔扇贝的生物沉积速率有较大变化，这主要与饵料浓度不同有关。二龄栉孔扇贝(壳高60.9±8.2mm；软体干重1.91±0.32 g/ind)的生物沉积速率平均为 112.7mg/ind·d，对POM、POC、PON和POP的沉积速率分别是一龄扇贝的1.85倍、1.68倍、1.77倍和2.33倍。养殖海区与非养殖海区比较，前者近海底沉积速率是后者的 1.51～3.47 倍。根据以上数据，作者计算了中等规格栉孔扇贝(用壳高 41.1±4.8mm 扇贝估算)在四十里湾在夏季每天的生物沉积量达 162 吨(干重)，或18.6tPOM、8.37tPOC、1.06tPON和60kgPP。在四十里湾的贝类筏式养殖海区，可以估计贝类每年因生物沉积的生产而循环427tN和98.OtP(包括20.0t OP的贡献)，它们能分别满足浮游藻类生产所需求N和P的17.0％和28.3％(其中OP贡献 6.9％)。可见，贝类在养殖生态系的物质和营养盐循环中扮演着重要的角色。高密度、大面积的贝类养殖使大量的生物沉积物聚集于海底，可能对海区环境产生冲击。作者分析，98年8月份烟台养殖区赤潮的发生很可能与海底生物沉积物营养盐的快速释放以及栉孔扇贝大面积死亡而使浮游藻类失去了摄食控制有关，而风平浪静和养殖笼对水流的阻挡也为赤潮的发生提供了有利条件。④ 采用半现场流水系统法测定了栉孔扇贝在不同养殖密度、不同养殖模式(扇贝单养、贝藻混养、贝藻参混养)中的生物沉积。实验时间尺度大，前后计80天。结果说明扇贝的生物沉积速率与其养殖密度呈反比关系。养殖密度的高低影响饵料浓度的变化(两者呈负相关的对数函数关系)，而饵料浓度的高低直接决定着扇贝的生物沉积速率的高低，两者呈正相关关系(生物沉积速率与POC和叶绿 a 分别呈对数和指数函数关系)。不仅生物沉积物的数量与养殖密度(或饵料浓度)有关，生物沉积物的质量同样与养殖密度(或饵料浓度)有关。栉孔扇贝的养殖使沉积物的有机质含量及C、N 和 P 含量降低，且密度越高，它们的含量越低。这反映了扇贝对环境的适应能力。在海带和扇贝的混养模式中，海带对扇贝生物沉积物的数量和质量不构成影响，当然这是在海带不影响浮游植物数量的前提下得出的结果。而实际上在自然海区两者可能是竞争关系。⑤ 对从海区取回到实验室的多种滤食性动物，包括经济双壳贝类(栉孔扇贝、海湾扇贝、长牡蛎、贻贝、菲律宾蛤仔等)和养殖中的污损动物(栖海鞘、玻璃海鞘、藤壶、玟斑稜蛤)的 N 和 P 排泄进行了测定，包括排泄成分和排泄速率。在N排泄中，NH_4-H 占主要部分，如笼式养殖的双壳贝类 NH_4-N 占总N排泄的70％以上，平均值范围为70.8～80.1％。氨基酸是第二大排泄成分，平均占总N排泄的10～25％。其它形态的N，如尿素、亚硝酸盐和硝酸盐也有检出，如双壳贝类尿素氮在总氮排泄中占 2～5％。但在双壳贝类中未检出尿酸氮。比较而言，海鞘、藤壶的尿素氮相对高一些。在P排泄中，OP约占TDP排泄的15～27％。栉孔扇贝TDP排泄速率为0.281μmol/h·ind。作者以实验室测定结果计算，在整个四十里湾的夏季，所养殖的双壳贝类每天将排泄4.54t总溶解氮，其中NH_4-N 3.36t、Amino-N 0.69t、Urea-N 0.2t。 同时每天磷的排泄为0.57t TDP，其中OP O.15t。对面积为1.3 * 10~4hm~2的海区而言，贝类的N、P排泄分别能满足浮游植物生产所需N、P的44％和40％。尽管Urea-N所占比例有限，但也能满足海区浮游植物所需 N 的 2％左右。以上说二月高密度的贝类养殖对海区生态系统营养盐循环的影响是很显著的。附着动物(柄海鞘等)的N、P 排泄也不容忽视，它们分别能满足浮游藻类生产所需 N、P 的 ll％和 12％。它们一方面通过排泄和排粪加速营养盐和物质的循环对浮游植物的生长产生刺激作用；另一方面，对藻类产生摄食控制，如果海区中滤食性动物太多，即使营养盐再丰富也难以使浮游植物大量繁殖，这无疑将影响滤食性动物的生长速率。⑥ 运用近年来发展起来的生物沉积法对四十里湾半现场流水系统中贝类的滤水率、吸收率、生长率、生态效率等生理生态学参数进行了测定。栉孔扇贝(收获时规格0.194～0.412g软体干重/ind)滤水率平均为3.65 1/ind·h。扇贝放养密度和饵料浓度没有显著关系。扇贝的总摄食率平均为3.98mg/ind·h，对POM、POC、PON的 摄食率范围为0.84～1.87、0.335～0.748、0.0515～O.1293mg/ind·h。扇贝的摄食率随放养密度的升高而降低，与POM呈正相关关系。扇贝的吸收速率受密度和饵料浓度的影响不明显。扇贝对N的吸收效率较C、P稍高，对总有机质的吸收效率为75.9±4.1％，如此高的吸收效率与低饵料浓度有关。扇贝氨基酸泄漏所损失的能量高于排氨的能量损失。代谢能与吸收能呈明显的正相关关系。SFG与饵料浓度呈正相关关系。总生长效率K1(* 100)变化较大，范围为20～49；净生长效率K，K_2(* 100)随POM的升高而升高。扇贝对N的总生态效率范围为6.2～12.8％(平均9.9％)，这高于对C(平均5.9％)和P(平均4.1％)的总生态效率。扇贝对POC、PON和PP的生长余力(SFG_C、SFG_N、SFG_P)平均分别为197、46.8和6.2μg/ind·h，它们分别与POC、PON和PP呈正比关系。扇贝对N的净生长率高于对C和P的净生长率。在N的预算中，如果仅考虑NH_4-N的排泄而忽视其它形态氮的排泄，将会产生很大偏差(平均约20％)。扇贝贝壳生长所需的能量在整个扇贝生长所需能量的9.0～15.1％(平均 11.2％)；贝壳C、N和P在扇贝生长中所占的比例分别为10.5～17.8％、9.4～16.1％和8.7～15.O％。可见，贝壳不管在能量预算还是在元素预算中都不应该被忽视。理论计算而得到的SFG和SFG_C、SFG_N、SFG_P与扇贝的实际生长和扇贝C、N、P的实际增长量之间呈正相关关系，但前者明显过高地估计了扇贝的生长。⑦ 运用生物沉积法在四十里湾养殖海区现场对栉孔扇贝的生理生态学特征进行了研究。不同海区扇贝的滤水率有变化，一龄扇贝(41.1±4.1mm，软体干重 0.48±O.10g/ind)滤水率变化范围为 0.72～2.54(平均 1.27)1/ind·h 或 1.65～5.97(平均 2.61)1/g·h。与半现场研究结果一致，滤水率与TPM没有明显关系，而摄食率却与TPM呈正相关关系。二龄扇贝(软体干重 1.91±0.32g/ind)滤水率为 2.09～3.99(平均 3.10)1/ind·h。吸收速率与POM(或TDM)呈正相关关系，与饵料质量(POM/TPM)无明显的相关关系。吸收效率AE_(POM)与TPM(或POM)没有相关关系，却与饵料质量呈明显 的正相关关系。扇贝对POC、PON和PP的吸收效率平均分别为68.9％、64.0％和63.6％。不同海区SFG差别很大。一龄扇贝SFG范围为-O.174～24.08 J/ind·h，SFG与饵料浓度POM呈正相关关系。SFG负值的出现主要与低饵料浓度有关。SFG_C、SFG_N、SFG_P分别与POC、PON和PP呈正相关关系。在N的生长余力计算中，如果仅考虑NH_4-N排泄，而不考虑其它形态N的排泄，就可能产生相当大的偏差，偏差范围为11～360％，这高于半现场的偏差值，显然SFG_N越低，产生的偏差就越大。这说明在饵料不足、扇贝生长受到限制的环境下进行N生长余力的计算时必须考虑其它形态N的排泄。⑧ 对四十里湾养殖海区一些双壳贝类和藻类的化学组成和有机净生产量进行了讨论。不同双壳贝类的软体有机碳含量差别不大，而N含量差异较大。栉孔扇贝N含量最高(占软体干重的12.36％)，而牡蛎、毛蚶软体N含量相对较低，为 8～9％。从双壳贝类贝壳的组成来看，贻贝和菲律宾蛤仔贝壳中N含量最高，分别为 0.55％ 和 0.56％；而栉孔扇贝贝壳N含量相对较低，在 O.1％左右。贻贝贝壳有机磷含量 (308ppm) 也明显高于栉孔扇贝贝壳(62.1 ppm)。不同海区海带的 C/N 比值较高，变化明显，范围为17.36～30.23。石莼与此相似。大型藻类高 C/N 比值说明海区营养元素N的不足。海带的不同部位N含量差别很大，中带部和边叶在不同海区有较大变化，即对环境的营养状况比较敏感。紫贻贝贝壳中C、H、N 和 P 的含量在整个贻贝中占有相对大的比例，分别为 30.4％、30.2％、31.8％和 29．6％。

辽东湾沉积物间隙水中卤素的质亘转移及化学成岩过程的研究

辽东湾沉积物间隙水中卤素（氟、氯、溴、碘），铵（NH_4~+）以及硫酸年轻（SO_4~(2-)）等的测定结果表明，间隙水中氯含量接近于上覆海水，且随深度无明显变化。氟、溴、碘由于受有机质吸附作用的影响而富集在间隙水中。随着深度增加，间隙水中铵大多数呈直线增加，而硫酸根含量指数衰减。随着北纬度增加，间隙水中氯含量降低。随着东经度增加，间隙水中氟、溴、碘和铵含量降低，而SO_4~(2-)含量增大。间隙水中卤素多呈极大值或指数增加分布，基于这种分布，我们讨论了间隙水中卤素的化学成岩过程，并提出了卤素的早期成岩作用模式和有机质计量分解模式，计算了有机质分解反应速率常数和有机质分解系数。间隙水中卤素的地球化学过程，主要受有机质分解和固相沉积物的移去反应所控制。相对于氟和溴，碘较容易从有机质中释放出来，氟、溴与碘的断面分布的差异，反映了他们与有机质间结合能的不同。沉积物-水界面扩散通量的计算表明，氟、氯、溴、碘、铵和硫化物都是自沉积物中向上覆海水扩散，而硫酸根则是自海水中向沉积物扩散。各元素不同的办面转移过程，反映了其化学成岩过程的不同。

中国若干典型海域作用于浮游植物上、下行效应的研究

在胶州湾内、东海与南海通过现场实验(营养盐添加实验与稀释实验)的方法，对N(N0_3~--N、NH_4~+-N)、P、Fe、Si营养盐以及小型浮游动物对浮游植物生长的调控机制进行了初步研究。同时还在胶州湾内开展了上、下行效应的比较研究，主要结果如下：1 在胶州湾内共进行了25次富营养现场实验与12次稀释实验，网采浮游植物(20-200μm)与微型浮游植物(2-20μm)是叶绿素a生物量的主要组成部分，比较而言，在周年的水平上，微型浮游植物比网采浮游植物更多的支配着浮游植物群落的叶绿素a生物量。在营养盐添加实验中，培养后期浮游植物群落也都是网采浮游植物与微型浮游植物占叶绿素a生物量的优势地位。胶州湾是营养盐含量较高，且营养盐变化不规律的海区，但胶州湾各季节的DIN／P基本都大于16:1的Redfield比值。营养盐添加实验的结果显示，在湾内，似乎在秋季无营养盐限制浮游植物生长的情况发生；而在冬、春季发生Si限制的可能性很大；除Fe外，在夏季似乎N(NO_3~--N、NH_4~+-N)、P、Si营养盐限制都有可能发生，但无明显的规律性。在周年的水平上，Si似乎是最主要的限制性营养盐，而P与N都可能产生次级营养盐限制。营养盐添加实验中分级叶绿素的结果显示，网采浮游植物与微型浮游植物在冬、春季一般会经历较显著的Si限制作用，在夏季N似乎对网采浮游植物与微型浮游植物的生长有更重要的调控作用。超微型浮游植物的生长似乎主要受到P的调控。在胶州湾内，网采浮游植物的生长似主要受到上行效应的调控，而下行效应似是控制超微型浮游植物生长的主要机制。从整个浮游植物群落(<200μm)的周年变化情况来看，在控制浮游植物的生物量上，似乎下行效应比上行效应更有效。 2在东海，除402站(122°33'E、30°45'N)位于长江口，受到显著的陆源输入影响外(特别是该站有相当高的SiO_3~(2-)-Si含量)，418站(127°30'E、27°55'N)、Y136站(128°、30°27')与E064(125°14'E、25°48'N)站都位于开放海区，营养盐含量都很低。1999年的航次，表层的硝酸盐与铵盐含量都比1998年的航次高，但另外三种常量营养盐含量都低。402站有较高比例的网采浮游植物与微型浮游植物叶绿素a生物量，相应的超微型浮游植物占总叶绿素a生物量的比例则显著低于其它三站。位于陆架区的Y136站，其微型浮游植物叶绿素a生物量则显著低于沿岸海区，但超微型浮游植物叶绿素a生物量则显著增加，占总叶绿素a的50％以上。处于开放海区的418站与E064站，网采浮游植物叶绿素a生物量所占的比例已经很低，而无一例外的是超微型浮游植物叶绿素a生物量贡献了总叶绿素a生物量的大部分。但在培养后期，各组处理中网采浮游植物占总叶绿素a生物量的比例都高于初始值。营养盐添加实验的结果显示，沿岸海水中，从比例上看，浮游植物的生长似乎更需要N而不是P，但是太高的N／P添加对浮游植物生长的促进作用反不如适中的N／P的添加；在418站，各种营养盐的添加对浮游植物的生长都有促进作用(Fe除外)，但P的作用更显著一些，在添加的两种N源中，NH_4~+-N的作用比NO_3~--N的作用更显著；在E064站，培养中各实验组的总叶绿素a生物量都有不同程度的增加，但NH_4~+-N与NO_3~--N的作用更显著；Y136站的实验结果与E064站相似，也是NH_4~+-N与NO_3~--N的作用更显著，而且该站Si的作用还比较显著(强于P)。在开放海区，1998年夏季，似乎是P限制着浮游植物群落的生长，但在1999年春季则可能是N限制着浮游植物的生物量。稀释实验的结果显示，在长江口附近的402站与开放海区的E064站浮游植物的生长率都显著高于大陆架的Y136站。小型浮游动物的摄食率则无明显的空间变化趋势，除开放海区的E064站显著高外，其它三站摄食率接近。这一结果与浮游物的群落组成，浮游植物的群落组成以及光照、温度等条件有关。营养盐添加实验与稀释实验的结果都证实，更可能是营养盐通过上行效应，而不是小型浮游动物实施下行效应控制着网采浮游植物的的生长；在东海的实验区域似乎是上行效应控制着微型浮游植物的种群数量变动，从营养盐添加实验的结果看，由于时间的不同，似乎有春季N限制与夏季P限制的季节交替；超微型浮游植物的生长也主要受到营养盐的控制，似乎也有春季N限制与夏季P限制的季节交替；摄食对微型浮游植物的生长有一定的调控作用，但这一调控机制并不是十分有效。3　在南海的航次中，表层硝酸盐的平均浓度较低，经常检测不出，但表层磷酸盐、铵盐与硅酸盐的浓度要比东热带太平洋等贫营养海区高。4 断面沿经度横跨大洋，其表层各种营养盐的平均浓度均低于2断面与5断面，（硝酸盐一般都在检测限之下，铵盐与磷酸盐的平均值分别为0.20与0.12 μM)，属于营养盐较低的海区；2断面表层各种营养盐的平均浓度最高(硝酸盐、铵盐与磷酸盐分别为0.29、1.17与O.19μM)；5断面表层平均的营养盐含量介于2断面与4断面之间，但硝酸盐含量经常在检测限之下。K206与K508站在培养实验的初始时刻都是超微型浮游植物占总叶绿素a生物量的大部分，但K409站网采浮游植物、微型浮游植物与超微型浮游植物的叶绿素a生物量分别占总叶绿素a生物量的30％左右。培养中，各组处理中网采浮游植物叶绿素a生物量占总叶绿素a生物量的比例都增加。K409站位于南海中央，该站浮游植物对各种营养盐的添加都有显著的响应效果；K206站位于2断面中部巴士海峡处，本站除P的添加效果较明显外，另外几种营养盐的富营养效果都不显著；K508站磷酸盐与硝酸盐的添加效果较明显。总的来说，各种营养盐的添加对浮游植物的生长都有促进作用，但磷酸盐的作用似乎更显著一些。实验结果可能更反应了N、P、Fe这几种营养盐的共同限制作用。Si限制不如其它几种营养盐显著。南海Fe的限制情况也不严重。各站浮游植物摄食率(g)与生长率(u)的空间变化都不显著。各站的g／u都在0.4左右，说明在南海小型浮游动物的摄食压力比较一致。K409站与K508站浮游植物的生长率显著高于K206站。小型浮游动物的摄食率与浮游植物生长率的变化趋势一致，都是中部的K409站与南边的K508站高于北边的K206站。这可能是各采样站点浮游动物种类组成不同的结果。网采浮游植物似乎主要受到各种营养盐的限制，其中P的作用最显著，N也较显著，随地域不同，间或有Fe的限制作用发生。在南海的中部，可能存在N、P、Fe营养盐对微型浮游植物的共同限制作用，但在北部，可能有微弱的P限制作用，而在大洋的南部，几乎无营养盐限制微型浮游植物的生长，摄食在控制微型浮游植物的生物量上并不是十分有效。超微型浮游植物的生长似乎同时受到营养盐与小型浮游动物摄食的控制，营养盐添加实验的结果显示可能P对超微型浮游植物的生长促进作用最大，同时进行的稀释实验证实，小型浮游动物的摄食活动在调节超微型浮游植物的生长上也相当有效。

滤食性贝类对浅海养殖系统生源要素动态的影响

在浅海养殖系统中，生源要素的形态和动态对滤食性贝类生长有着重要影响，与此同时，滤食性贝类对系统中的生源要素的动态也具有重要作用，国外学者对此研究的比较多，但在我国研究甚少。在本论文中利用室内模拟实验和海上调查的方法，研究滤食性贝类的生物过滤、生物沉积及排泄作用对浅海养殖系统中生源要素动态的影响。室内模拟实验部分：1998年4月至6月间，在烟台利用室内规格相同的水池，建立了栉孔贝扇（Chlamys farreri）不同养殖密度单养、栉孔扇贝和海带（Laminaria japonica）混养、栉孔扇贝和海带、刺参（Apostichopus japonicus）多元化养殖等三种养殖模式，九个养殖系统和一个对照系统，实验中各池的温度、光照、盐度和换水量基本一致，定期测定实验池中颗粒有机碳（POC）、颗粒氮（PN）和水体及沉积物中营养盐的含量。实验结果表明：1 栉孔扇贝大量滤食水体中的颗粒物质，导致水体中颗粒物质浓度的降低，水体中POC和PN的现存量与栉孔扇贝的放养密度负相关，水体中颗粒物的缺乏会限制栉孔扇贝的生长，当POC、PN的现存量分别降低到0.09mg/L、0.015mg/L时，就会限制栉孔扇贝的生长。2 栉孔扇贝排泄代谢产物增加了水体中无机营养盐的浓度，栉孔扇贝排泄的氮以NH_4~+-N为主，占三氮的93.5%；海带可为栉孔扇贝生长提供一部分饵料。3 实验期间硅浓度低于或近于2umol/L，限制了硅藻的生长，实验后期水体中氮盐浓度降低，氮磷比小于10，可能限制了浮游植物的生长，减少了栉孔扇贝的饵料生物，从而抑制了栉孔扇贝的生长。4 在栉孔扇贝单养和贝藻参混养系列中，沉积物中有机物、有机碳、有机氮、有机磷及总磷的含量随栉孔扇贝放养密度的增大而减少。5 在贝藻混养系列中的栉孔扇贝生长好于单养系列，在贝藻参混养系列中的海带生长速度快于贝藻混养系列；单养和贝藻参混养模式中栉栉孔扇贝的日产量均以放养密度中等的（20个/m~2）养殖系统较高。海上调查部分：于1997年冬季、1998年春季和夏季，在烟台四十里湾海区进行了三次野外调查，分别在养殖海区和非养殖海区取得沉积物柱状样，测定沉积物中有机质和间隙水中无机营养盐的含量。实验结果表明：6 养殖区沉积物中有机质的含量大于非养殖区，平均高约22%。7 养殖海区沉积物间隙水中营养盐的浓度大于非养殖海区，其中养殖区NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P 的浓度分别高于非养殖区50%和200%-400%，NO_3~--N, NO_2~--N 的浓度差别不明显；沉积物间隙水中营养盐浓度冬季较小，而春夏季浓度较高；氮盐以NH_4~+-N 为主，占90%以上。8 养殖海区沉积物－海水界面间营养盐扩散通量大于非养殖海区，烟台四十里湾沉积物－海水界面间NH_4~+-N, PO_4~(3-)-P, NO_3~--N, NO_2~--N 冬、春、夏三季平均扩散通分别为249.99 umol/m~2/d、3.78 umol/m~2/d、5.24 umol/m~2/d、0.83mol/m~2/d。

珠穆朗玛峰东绒布冰川表层雪中的气候和环境记录

Snow chemistry research helps to found the basis of studying ice cores. Samples of fresh snow and snow pits were collected from East Rongbuk Glacier on the north slope of Mt. Qomolangma during October, 2002. Major soluble ions (Na~+, NH_4~+, K~+, Mg~(2+), Ca~(2+), Cl~-, NO_3~- and SO_4~(2-)) andδ~(18)O were detected for analysis. Source analysis showed that major sources contributing to the snow chemistry in Mt. Qomolangma region are remote Asian dust and salt lake dust, sea-salt aerosols from Indian monsoon, local rock-mineral dust, human activities and natural atmospheric procedures. Principal factor analysis indicated that high-concentration group was dominated by continental dust with little oceanic source, indicating continental or local precipitation, while the low group dominated by oceanic aerosols indicated oceanic precipitation. Local mineral dust was a minor a source characterized mainly by Ca~(2+), Mg~(2+) contribution. Ammonia related mainly with continental dusts and nitrogen-circulation processes in the atmosphere, it also had a peculiar source should be seasonal agriculture activities in the south Asia. Nitrate showed bad correlations with other ions for its special chemical characteristics. δ~(18)O and major soluble ions displayed obvious seasonal variations. The summer precipitation had very low ion loadings and relatively lower heavy oxygen isotope from the Indian Ocean with occasionally ion peaks formed by local evaporation. While the winter and spring precipitation had high ion loadings and δ~(18)O value for the great amount of continental dust and evaporated vapors. Frequent fluctuations of δ~(18)O and ion concentration occur during the transitional period, indicating alternated precipitations by various air mass types. Ion concentration in snow from the Qomolangma region is comparable with from the Antactica, representing relatively pure background of atmospheric environment on earth. While the high concentration is close to the glaciers' located near the major sources of Asian dust. Compared with the snow chemistry of South Slope of Mt. Qomolangma, the North Slope has lower sea-salt ion concentration during summer monsoon and higher concentration of all major ions during pre- and post-monsoon period due to it's special geophysical location.

贵州红枫湖、百花湖沉积物-水界面营养元素（磷、氮、碳）的生物地球化学作用

富营养化是目前水资源管理的一个主要环境问题。水体中过量的营养元素是引起富营养化的根本原因，其中磷和氮是主要的控制因素。多数湖泊中磷是藻类自然生长的限制因子，因此多年来人们治理富营养化水体的主要策略是减少磷的排放，然而，通过此法成功恢复湖泊生态的例子屈指可数，一个主要的原因就是沉积物中的磷的再释放。因此，沉积物营养元素(尤其是沉积物－水界面上)的生物地球化学过程一直是湖泊科学研究的焦点。本次工作选择贵州的两个人工湖泊—红枫湖、百花湖，通过对磷、氮、碳在沉积物中的化学形态、垂直剖面等方面的研究，结合室内模拟实验和模式计算，揭示了沉积物早期成岩过程中磷、氮、碳的地球化学行为及其潜在的环境效应。尤其是对沉积物磷开展了较深入的研究。红枫湖、百花湖水体中的N／P为46～126，磷是湖泊的限制性营养因子。分析表明，红枫湖、百花湖沉积物中的全磷的平均含量为1300～1500μg.g~(-1)，与其它湖泊相比，红枫湖、百花湖具有较高的磷负荷。根据Ruttenberg提出的化学连续提取法(SEDEX)，可以把沉积物中的磷分为五种形态：(弱)吸附态磷、铁结合态磷、自生磷灰石磷、残留岩屑磷和有机磷。两湖沉积物中以有机磷和铁结合态磷为主，有机磷分别占全磷的60％(红枫湖)和50.3％(百花湖)，铁结合态磷为28.25％(红枫湖)和34％(百花湖)，这在其它湖泊是极少见的，红枫湖、百花湖沉积物磷具有很高的迁移活性。有机物质是沉积物磷的主要载体，沉积物中－部分有机质被保存下来，其余的矿化降解，同时释放出溶解磷(HPO_4~(2-))，这些溶解磷可以扩散到上覆水体为浮游生物吸收利用，或是以其它形态滞留在沉积物中。沉积物孔隙水中NO_3~-、SO_4~(2-)、Fe~(2+)、Mn~(2+)的剖面分布表明，红枫湖、百花湖沉积物最活跃的有机质降解发生在表层2厘米的沉积物内。根据孔隙水HPO_4~(2-)的浓度梯度，可以计算沉积物－水界面HPO_4~(2-)的交换通量(J_s)，红枫湖、百花湖沉积物-水界面磷的扩散通量(J_s)存在明显的季节性变化：在冬春季扩散通量最大，而夏秋季较小，这与传统的认识相反，我们认为这是由于表层沉积物中有机质的矿化降解有关。我们研究了沉积物吸附作用对沉积物磷循环的影响。吸附动力学实验表明，吸附的动力学过程可以用Langmuir或Freundlich方程描述；红枫湖、百花湖沉积物具有很大的理论吸附容量极值(红枫湖的S_m为21.05mgP.g~(-1),百花湖的S_m为15.83mgP.g~(-1));沉积物对磷酸盐的吸附主要是由于其中的未定型的铁氧化物矿物造成的；铁氧化矿物的吸附作用是沉积物中磷滞留的重要机制；经CDB去除铁氧化物处理后，沉积物吸附磷酸根的能力仅为原来的10％。对原状沉积物-界面水柱的释磷实验结果表明：好氧条件下沉积物的溶解磷的释放通量较高，而厌氧条件下相反较低。进一步说明了有机质降解在磷循环中的地位。将沉积物中磷的形态分析数据、孔隙水溶解磷以及吸附盐实验的数据，用于“扩散-平流-反应”模式，结果表明：红枫湖、百花湖沉积物表层有机质(磷)的降解释磷是沉积物-水界面磷交换通量的主要部分，由于沉积物表层易分解有机质的含量较高，铁氧化物的吸附不足以完全阻止沉积物磷酸盐的释放，有机质的氧化降解速率决定了释放通量的大小；而在表层以下的沉积物中铁氧化物的吸附作用是控制孔隙水溶解磷剖面分布的主要因素；红枫湖、百花湖沉积物的整个埋藏历史中(40年)，基本没有稳定自生磷灰石矿物的形成。红枫湖、百花湖沉积物全氮平均为沉积物干重的0.36～0.40％，表层含量为0.69～1.06％，沉积物中的含氮化合物主要85％以上是有机氮，沉积物全氮和有机氮呈现表层富集，随沉积深度增加而减少的剖面特征。红枫湖、百花湖沉积物对固定铵氮的能力较强，固定铵的绝对含量分别为434.05 mg.kg~(-1)和(16.94mg.kg~(-1)，分别相对于总氮含量的13.53％和12.53％。红枫湖、百花湖水体和沉积物孔隙水中氨态氮(NH_4~+)和硝态氮(NO_3~-)的剖面分布表明：在沉积物-水界面上发生着最剧烈的氮循环作用，这也是清除水体氮负荷的最彻底和唯一的机制。沉积物水界面起到向上覆水体的营养供给和对污染水体自然净化的双重功能。红枫湖、百花湖的沉积物柱芯上有机质剖面通常仅表现“降解阶段”和“堆积阶段”，对红枫湖HF980903-1-2柱芯的分析，发现红枫湖沉积物有机质(碳、氮)的降解代谢过程同样包括类似于洱海沉积物的“沉降－降解－堆积”三个阶段，我们认为是样品的分隔精度不足以反映沉积剖面的细节；同时也说明，红枫湖、百花湖沉积物有机质组成中有较多的“新鲜”、活性的组分，它们的快速降解使得沉积物中有机质不能长期保存。研究表明，经过10年堆积埋藏，沉积物有机质大约有35～76％被降解。上层沉积物中(活性)有机质的迅速分解，是引起沉积物－水界面强烈的营养元素循环的重要原因。剖面对比分析显示，红枫湖、百花湖沉积物有机物质分解过程中，有机碳、磷、氮的改造是不同步的，有机碳相对稳定，而含氮化合物和有机磷则相对易于降解。C_(Org): N_(Org): P_(Org)比值的分析结果表明：红枫湖、百花湖沉积物有机质的来源主要是来源于无纤维素植物。较高的C／N、C／P和较低的N／P，反映了小型湖泊受到较多的人为干扰和流域物质输入影响的特点。