濕地類型在控制磷(P)生物地球化學循環(huán)中起著重要作用,但其對沿海濕地中有效態(tài)磷動態(tài)變化以及與鐵(Fe)和硫(S)耦合的影響尚不清楚。在這項研究中,采用化學順序提取和高分辨率薄膜擴散梯度技術(DGT)研究了幾種沿海濕地類型(即自然濕地(NW)、水產養(yǎng)殖池塘(AP)、人工濕地(ARW)和自然恢復濕地(NRW)中的磷形態(tài)、遷移規(guī)律和Fe-S-P耦合關系。與NW濕地相比,AP濕地總磷降低了40.6%。土壤有機磷和無機磷(包括NaOH可萃取磷和HCl可萃取磷)的濃度在ARW濕地中顯著增加,但在AP和NRW中降低。
濕地類型對亞熱帶沿海系統(tǒng)磷遷移的影響及其機制示意圖。
DGT有效態(tài)P、Fe和S濃度在不同濕地類型中變化存在顯著差異,AP中的有效態(tài)P濃度顯著高于其他濕地。相似的空間分布以及NW和AP中有效態(tài)P、Fe和S濃度之間的顯著正相關證實了鐵和硫酸鹽的強烈還原是調節(jié)P移動性的關鍵機制。然而,在恢復的濕地中,這些關系被解耦,表明鐵-氧化還原耦合的磷活化和硫酸鹽還原對濕地變化敏感。磷在AP土壤-水界面上的擴散通量為正(0.619 pg·cm?2·s?1),表明P從土壤釋放到上覆水中。結果表明,沿海濕地類型改變了土壤磷的形態(tài)、有效性和Fe-S-P耦合關系,自然恢復的濕地有助于穩(wěn)定土壤磷庫,最終控制磷的移動性和釋放。