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荣成天鹅湖是一小型海岸带泻湖,近年来由于人为活动的强烈干预,生态环境遭到一定破坏,大型丝状绿藻频繁暴发。本文以天鹅湖为研究对象,调查了沉积物中磷的水平及赋存形态,研究了环境因子和刚毛藻暴发(生长及分解)对沉积物磷释放的影响,明确了pH、溶解氧(DO)对沉积物磷释放的影响机制,阐明了不同区域沉积物磷的释放潜力。主要结论如下:(1)天鹅湖表层沉积物总磷的含量变化在79.15~616.31mg·kg-1之间,存在着较大的空间差异性。湖区西北部和湖中心总磷含量较高,东南部的虾池和涨潮三角洲含量较低。湖区西北部和最西端沉积物的生物潜在可利用磷(铁铝结合态磷与有机磷之和)含量较高。(2)pH变化对天鹅湖沉积物磷释放的影响明显,风干和新鲜沉积物的释磷量均表现为酸性和碱性条件高于中性条件。西北部和西部沉积物在碱性条件下的释放量较高,其余区域则在酸性条件下释磷能力较强,而西北部沉积物在酸性和碱性条件下均表现出较高的释放量。在天鹅湖湖水呈弱碱性的条件下,湖区西北部及西部沉积物具有较强的释磷潜力。(3)在不同溶解氧水平下,天鹅湖沉积物的释磷量具有很大差异,表现为厌氧条件明显高于好氧条件,说明厌氧条件明显促进沉积物磷的释放,而好氧状态则不利于沉积物磷的释放。天鹅湖不同区域沉积物磷的释放能力存在较大差异,其中西北部沉积物的释磷潜力较大,在厌氧条件下释放量达12.56mg·kg-1,而西部仅为3.77mg·kg-1。(4)室内培养试验发现,刚毛藻在加富海水中生长迅速,试验结束时其生物量明显高于原始海水处理。刚毛藻具有较强富集水体中磷的作用,在生长过程中能明显降低上覆水的磷水平,加富海水处理可溶性磷含量下降达91.22%~93.84%。刚毛藻生长还可降低沉积物中磷的含量,其中变化最明显的是可还原态磷(BD-P)。(5)刚毛藻分解过程中消耗大量氧气,使得加藻处理上覆水的DO急剧降低,达到厌氧状态(DO<0.20mg L-1);水体pH也有所下降。藻分解使得上覆水中可溶性磷含量大幅上升,变幅为0.01~1.51mg·L-1。刚毛藻分解对沉积物磷的释放有明显促进作用,但对不同湖区的影响程度也不相同。在刚毛藻暴发区主要通过改变环境条件(如厌氧环境),促进了沉积物磷的释放,进而使上覆水中磷含量上升;而在非暴发区,藻类自身分解释放的磷高于沉积物的释放。(6)刚毛藻分解使得上覆水体总磷(TP)及各形态磷含量均明显升高,且随藻量的增加,上升幅度增大,其中TP含量变化在0.04~1.34mg·L-1之间。在试验前期刚毛藻分解迅速,藻体自身释放是造成上覆水各形态磷含量增加的主要原因;而在试验后期,沉积物释放逐渐成为上覆水可溶性磷含量的主要来源。在分解过程中,刚毛藻中磷的释放形态主要为颗粒态磷和溶解性有机磷。