第七届青年地学论坛

磷（P）是有机体关键限制性营养元素之一，在促进湖泊初级生产力和改变生态群落结构方面起着关键作用，目前湖泊磷循环及其动力学机制在受人为影响的富营养化湖泊中取得了很大进展，但对南极偏远地区湖泊磷循环的认识和了解还相对缺乏。本研究以东南极罗斯海地区有机质来源不同的湖泊沉积剖面为主要研究对象，应用化学连续提取法以及液相³¹P核磁共振技术，分析了沉积物中可交换态磷（Ex-P）、铁铝结合态（Fe/Al-P）、钙结合态磷（Ca-P）、无机磷（IP）、有机磷（OP））以及具体的OP形态，并结合基本理化性质以及元素和矿物学分析结果，深入探讨了研究区不同类型湖泊沉积物中磷的生物地球化学循环过程。研究结果表明，企鹅生物传输作用会向南极湖泊沉积物中输入大量的磷，主要以鸟粪石等矿物形式存在，以Ca-P为主。受水生藻类影响较大的湖泊沉积物中OP占比会显著增加。以水生藻类为主要有机质来源的湖泊沉积物中Fe/Al-P含量主要受控于沉积样品中Fe, Al元素含量，而以鸟粪为主要有机质来源的沉积物中Fe/Al-P含量与鸟粪石的多少密切相关。对比不同类型的湖泊，受鸟粪影响程度较大的湖泊中很可能存在钙磷石（存在于湖泊周围古鸟粪土中）向鸟粪石的转化，以水生藻类为主要来源的湖泊沉积物则易发生OP的矿化过程，总体来看，Ca-P是P长期埋藏的主要形式。统计分析结果显示，东南极罗斯海地区湖泊沉积物中磷形态分布主要受到有机质来源的影响，同时与沉积环境、矿物学特征等因素密切有关。本研究结果为深入理解气候变化背景下南极湖泊生态系统中磷循环过程提供了重要科学依据。

罗斯海地区，湖泊沉积物，磷形态，生物地球化学循环