閩江福州段濕地沉積物中各形態磷的分布特征及其影響因素

厲彥哲，孫志高,3*，李亞瑾，毛 立

(1.福建師范大學福建省亞熱帶資源與環境重點實驗室，福建福州 350007；2.福建師范大學濕潤亞熱帶生態地理過程教育部重點實驗室，福建福州 350007；3.福建師范大學地理研究所，福建福州 350007)

河流入海河段和河口作為連接陸地和海洋的關鍵地帶，是陸海相互作用最為活躍且響應人類活動最為敏感的區域之一[1]。磷是重要的生源元素，其可直接參與脫氧核糖核酸、核糖核酸和磷脂等含磷化合物的合成，并對生物體構成和植物光合作用等產生深刻影響。受河流水動力和海洋潮汐的雙重影響，入海河段和河口的物質循環十分復雜，尤其是大量可溶性磷酸鹽和顆粒態磷在此匯集，使其成為研究沉積物磷循環的理想區域。

當前，國外對于入海河段和河口沉積物磷循環已開展了較多研究，且現有工作主要集中于磷賦存形態及其時空分布[2-3]、磷酸鹽吸附-解吸過程及其環境效應[4-5]以及磷養分變化的影響機制[6]等方面。國內也圍繞上述內容開展了許多研究，且研究區域已涉及黃河口[7]、長江口[8]、珠江口[9]等。

閩江地處中亞熱帶和南亞熱帶過渡帶，是福建省最大的獨流入海河流。獨流入海河流對自然因素和人類活動的響應更加敏感。因此，閩江流域的環境質量影響著福建省的生態安全和經濟社會的健康發展。閩江福州段位于閩江下游，其流經人口密集和經濟發達的福州市區[10]，在為沿岸提供工農業生產用水和居民生活用水的同時，也承受了較大的生態環境壓力。此外，閩江福州段還受到潮汐的顯著影響，特別是在海洋潮汐和河口水動力的共同影響下，不同河段沉積物理化因子的空間異質性較大，導致沉積物中各形態磷含量的變化更為復雜。關于閩江福州段濕地磷循環的研究主要側重于外來植物入侵[11]或本土植物空間擴展對沉積物磷賦存的影響[12]、沉積物中磷與其他元素的耦合作用[1]以及模擬海平面上升對沉積物磷賦存形態影響[13]方面。本研究以閩江福州段河岸帶及河口區的不同類型濕地為采樣地，探討沉積物中不同形態磷的分布特征及其主要影響因素，有助于明晰入海河段及河口濕地沉積物中磷的轉化過程，以期為該區濕地保護和水環境治理提供依據。

1 材料與方法

1.1 研究區

閩江發源于福建、江西交界的武夷山脈東側，自西向東流經三明、南平、福州等市注入東海，流域面積約61 000 km2，多年平均徑流量約5.76×1011m3。閩江福州段即水口電站至閩江入?？诘暮佣?，根據受潮汐頂托作用影響的差異以及福州市城市發展規劃，閩江福州段可以分為淡水河段(水口電站—竹岐)、城市河段(竹岐—后安村)和河口區(后安村—入?？?。該河段的濕地總面積為504.7 km2，主要包括草本沼澤、灌叢沼澤和河漫灘等[10]。

1.2 采樣點設置及樣品采集

考慮閩江福州段不同河段和不同類型濕地的空間分布以及樣品采集可達性等因素，基于遙感影像數據和實地調查，選擇位于河岸帶和河口區的草本沼澤、灌叢沼澤、河漫灘、潮間鹽水沼澤、淤泥質海灘、沙石海灘和水產養殖塘，作為采樣地。

于2019 年10 月18 日，通過GPS 定位，設置了80個采樣點(圖1)。利用濕地底泥柱狀采樣器，在各采樣點，采集0～10 cm 深度的沉積物樣品。在每個采樣點，采集3 個平行樣品，并對其進行混合。其中，采樣點1至采樣點14位于淡水河段，采樣點15至采樣點47位于城市河段，采樣點48至采樣點80位于河口區。在上述樣點中，有24個采樣點位于河漫灘，19個采樣點位于草本沼澤，13個采樣點位于水產養殖塘，14 個采樣點位于潮間鹽水沼澤，5個采樣點位于沙石海灘，3個采樣點位于淤泥質海灘，2個采樣點位于灌叢沼澤。

圖1 研究區及采樣點位置示意圖Fig.1 Geographical locations map of the study region and the sampling sites

1.3 樣品處理與測定

將采集到的沉積物樣品裝入自封袋，及時帶回實驗室，自然風干，去除雜物，磨碎過100 目篩后，裝袋待測。采用歐洲委員會SMT(Standards,Measurements and Testing)項目中的磷形態提取方法[14]，提取沉積物中不同形態的磷。

利用連續流動分析儀(SkalarSan++，荷蘭)，測定不同形態磷的含量。采用烘干法，測定沉積物含水量。利用pH 計(IQ150 Spectrum)，測定pH。利用便攜式電導率儀(EC Testr11+ Multi Range)，測定電導率。利用元素分析儀(Vario MAX CN)，測定沉積物中全碳和全氮含量。沉積物中總無機硫含量為水溶性硫、吸附性硫、鹽酸可溶性硫和鹽酸揮發性硫含量之和，利用紫外-可見分光光度計(島津UV2450，Japan)，測定各形態無機硫含量。頻率磁化率可以由低頻(470Hz)磁化率和高頻(4700Hz)磁化率計算，其計算公式為頻率磁化率=(低頻磁化率-高頻磁化率)/低頻磁化率×100%，利用磁化率儀(Bartington MS2)，測定低頻磁化率和高頻磁化率。利用激光粒度分析儀(Mastersizer 2000F)，測定沉積物粒度，并采用國際制進行分類。

1.4 數據統計與分析

利用Origin 2021 軟件，制圖和計算。采用Pearson相關分析(由于灌叢沼澤、淤泥質海灘和沙石海灘的樣本數較少，故未對其進行此分析)、單因素方差分析和雙因素方差分析方法，利用SPSS 23.0軟件，對數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 沉積物理化性質

閩江福州段濕地沉積物pH、電導率、總無機硫含量以及黏粒和粉粒占比都在河口區最大；城市河段沉積物含水量和河口區沉積物的砂粒占比與其他河段相比都最小(表1)。草本沼澤沉積物pH顯著小于淤泥質海灘、沙石海灘和潮間鹽水沼澤，而沉積物中全碳含量則以水產養殖塘最大。另外，淤泥質海灘、潮間鹽水沼澤和水產養殖塘沉積物的黏粒和粉粒占比都較大。

表1 不同河段以及不同類型濕地沉積物理化指標Table 1 Physical and chemical indexes of sediments in different segments or different marshes

2.2 沉積物不同形態磷的含量

2.2.1 鐵鋁磷和鈣磷含量

采樣點2、采樣點27 和采樣點74 沉積物中鐵鋁磷含量明顯大于其他采樣點。采樣點37至采樣點46(北港)和采樣點48至采樣點68(河口南側)沉積物中的鐵鋁磷含量較大(圖2)。淡水河段、城市河段和河口區沉積物中鐵鋁磷質量比分別變化在12.30～754.18 mg/kg、10.47～826.70 mg/kg 和11.27～1 282.26 mg/kg之間。與淡水河段相比，城市河段和河口區沉積物中的鐵鋁磷含量相對較大，且波動幅度較大。

圖2 閩江福州段各采樣點沉積物中鐵鋁磷和鈣磷含量Fig.2 Contents of iron aluminum-bound phosphorus and calcium-bound phosphorus in sediments of each sampling site in Fuzhou reach of the Minjiang River

城市河段和河口區沉積物中的鈣磷含量同樣相對較大，尤其是河口南側采樣點(采樣點48至采樣點68)，淡水河段和竹岐至河流分汊處鈣磷含量較小。淡水河段、城市河段和河口區沉積物中的鈣磷質量比分別變化在2.15～193.00 mg/kg、17.35～409.45 mg/kg 和23.10～301.40 mg/kg 之間?？傮w來講，閩江福州段各采樣點沉積物中鈣磷含量變化相對平緩，且整體含量較小。

2.2.2 無機磷和有機磷含量

閩江福州段沉積物中無機磷含量的分布特征與鐵鋁磷相似。淡水河段、城市河段和河口區沉積物中的無機磷質量比分別變化在14.45～852.40 mg/kg、30.10～1136.80 mg/kg 和39.30～1 401.60 mg/kg 之間(圖3)。采樣點2 沉積物中有機磷含量最大，采樣點37至采樣點46(北港)、采樣點19 至采樣點36(南港)和采樣點69 至采樣點80(河口北側)沉積物中有機磷含量較大。整體而言，各采樣點沉積物中的有機磷含量波動較大，淡水河段、城市河段和河口區沉積物中的有機磷質量比分別變化在8.40～681.60 mg/kg、9.10～366.00 mg/kg和1.10～338.30 mg/kg之間。

圖3 閩江福州段各采樣點沉積物中無機磷和有機磷含量Fig.3 Contents of inorganic phosphorus and organic phosphorus in sediments of each sampling site in Fuzhou reach of the Minjiang River

2.2.3 全磷含量

除采樣點2、采樣點27和采樣點74外，采樣點38、采樣點41、采樣點42、采樣點44和采樣點61沉積物中全磷含量明顯大于其他采樣點。淡水河段、城市河段和河口區沉積物中的全磷質量比分別變化在35.50～1 534.00 mg/kg、44.00～1 502.80 mg/kg和40.40～1 584.80 mg/kg之間(表2)。盡管閩江福州段濕地沉積物中的全磷含量沿程分布特征與鐵鋁磷和無機磷相似，但淡水河段、城市河段和河口區沉積物中的全磷含量都大幅度波動變化。

表2 閩江福州段各采樣點沉積物中全磷含量Table 2 Total phosphorus contents in sediments of each sampling site in Fuzhou reach of the Min River

2.3 不同類型濕地沉積物中各形態磷含量

閩江福州段不同類型濕地沉積物中的磷賦存形態存在較大差異。水產養殖塘沉積物中鐵鋁磷含量相對最大，草本沼澤、淤泥質海灘、潮間鹽水沼澤、河漫灘、灌叢沼澤和沙石海灘沉積物中鐵鋁磷含量依次減小(表3)，其中，水產養殖塘沉積物中鐵鋁磷含量顯著大于除淤泥質海灘和灌叢沼澤外的其他采樣地(n=13，p＜0.05)。淤泥質海灘沉積物中鈣磷含量相對最大，水產養殖塘、潮間鹽水沼澤、草本沼澤、灌叢沼澤、河漫灘和沙石海灘沉積物中鈣磷含量依次減小，其中，淤泥質海灘沉積物中鈣磷含量顯著大于河漫灘和沙石海灘(n=3，p＜0.05)。水產養殖塘沉積物中無機磷含量相對最大，淤泥質海灘、草本沼澤、潮間鹽水沼澤、河漫灘、灌叢沼澤和沙石海灘沉積物中無機磷含量依次減小，其中，沙石海灘沉積物中無機磷含量顯著小于除河漫灘和灌叢沼澤外的其他采樣地(n=5，p＜0.05)，而水產養殖塘沉積物中無機磷含量顯著大于除淤泥質海灘和灌叢沼澤外的其他采樣地(n=13，p＜0.05)。水產養殖塘沉積物中有機磷含量相對最大，草本沼澤、灌叢沼澤、淤泥質海灘、潮間鹽水沼澤、河漫灘和沙石海灘有機磷含量依次減小，其中，水產養殖塘沉積物中有機磷含量顯著大于河漫灘和沙石海灘(n=13，p＜0.05)。水產養殖塘沉積物中全磷含量相對最大，淤泥質海灘、草本沼澤、潮間鹽水沼澤、灌叢沼澤、河漫灘和沙石海灘沉積物中全磷含量依次減小。

表3 閩江福州段各類型濕地沉積物中不同形態磷含量Table 3 Contents of different forms of phosphorus in sediments of different marshes in the Fuzhou reach of the Minjiang River

2.4 沉積物中磷賦存形態的影響因素

閩江福州段濕地沉積物中鐵鋁磷含量與砂粒含量顯著負相關(n=80，p＜0.01)，而與pH、黏粒、粉粒、全碳、全氮含量和頻率磁化率顯著正相關(n=80，p＜0.01)(表4)。鈣磷含量分別與含水量、黏粒、粉粒、全碳、全氮和總無機硫含量顯著正相關(n=80，p＜0.01)，而與砂粒含量顯著負相關(n=80，p＜0.01)。無機磷和全磷含量與pH(p＜0.05)、含水量(p＜0.05)、黏粒(p＜0.01)、粉粒(p＜0.01)、頻率磁化率(p＜0.01)、全碳(p＜0.01)和全氮含量(p＜0.01)顯著正相關(n=80)，而與砂粒(p＜0.01)顯著負相關(n=80)。有機磷含量分別與含水量、黏粒、粉粒、頻率磁化率、全碳和全氮含量顯著正相關(n=80，p＜0.01)，與砂粒含量顯著負相關(n=80，p＜0.01)。淡水河段沉積物中各形態磷的含量大都與電導率、全碳和全氮含量顯著相關，城市河段和河口區沉積物中各形態的磷含量大都與顆粒組成和全碳含量顯著相關。

草本沼澤沉積物中的鐵鋁磷、無機磷、有機磷和全磷含量都與顆粒組成(p＜0.01)、全碳(p＜0.01)和全氮含量(p＜0.01)顯著相關(n=19)，其中鐵鋁磷(p＜0.05)、無機磷(p＜0.01)和全磷含量(p＜0.05)與頻率磁化率顯著正相關(n=19)，無機磷含量與總無機硫含量顯著正相關(n=19，p＜0.05)(表5)。鈣磷含量分別與粉粒、全碳和總無機硫含量顯著正相關(n=19，p＜0.05)，與砂粒含量顯著負相關(n=19，p＜0.05)。

潮間鹽水沼澤沉積物中的無機磷、有機磷和全磷含量都與粉粒和砂粒含量顯著相關(n=14，p＜0.05)，而鐵鋁磷含量僅與粉粒顯著正相關(n=14，p＜0.05)。另外，鐵鋁磷、無機磷、全磷含量與全碳含量或pH顯著相關(n=14，p＜0.05)。

河漫灘沉積物中的鐵鋁磷(n＜0.05)、無機磷(p＜0.05)、有機磷(p＜0.05)、全磷含量(p＜0.05)與電導率、含水量、顆粒組成、全碳或全氮含量顯著相關(n=24)，其中鐵鋁磷還與pH 顯著負相關(n=24，p＜0.05)。

水產養殖塘沉積物中的鐵鋁磷(p＜0.01)、無機磷(p＜0.01)和全磷含量(p＜0.05)分別與含水量和全碳含量顯著正相關(n=13)。

雙因素方差分析結果表明，鐵鋁磷、無機磷、有機磷和全磷含量受濕地類型影響顯著(n=80，p＜0.05)(表6)。河段和濕地類型對鈣磷含量都存在顯著影響(n=80，p＜0.05)。河段×濕地類型僅對有機磷含量存在顯著影響(p＜0.05)。

表6 閩江福州段濕地沉積物各形態磷的雙因素方差分析結果Table 6 Results of Two-way ANOVA analyses for different forms of phosphorus in sediments in Fuzhou Reach of the Minjiang River

3 討 論

與國內其他相關研究對比可知，閩江福州段不同河段濕地沉積物中全磷含量整體處于中等水平(表7)，其值顯著大于福建省水系沉積物磷含量的基準值[15]，這可能是由于閩江福州段流經人口密集和經濟發達的福州市區，大量磷酸鹽通過工農業和生活污水排放至河口，并在沉積物中富集。在本研究中，閩江福州段淡水河段、城市河段和河口區沉積物中的鐵鋁磷含量都大于膠州灣[16]，閩江福州段地處中亞熱帶和南亞熱帶過渡區，土壤呈酸性且淋溶作用強烈，使得土壤中鐵鋁氧化物含量較大[17]，加上土壤對磷酸鹽的吸附能力與氧化鐵、鋁含量正相關[18]，因此該地區沉積物中的鐵鋁磷含量較大。研究表明，在河口地區，沉積物鹽度較大，復雜的沉淀反應和生物活動會促進方解石的生成，從而促進沉積物對磷酸鹽的吸附，為鈣磷的生成提供有利條件[19]。與黃河口相比，閩江福州段濕地沉積物中鈣磷含量較小，這可能是由于其沉積物電導率較??；另外，磷灰石是黃河沉積物的主要礦物，黃河口每年接收大量來自黃河流域的顆粒物，由此導致其鈣磷含量較大[20]。植物根系對磷酸鹽的吸收以及其分泌物也會導致磷在沉積物中的富集[21]。閩江河口鱔魚灘的植被覆蓋率較高，可能是導致其沉積物中磷含量大于河口區的重要原因之一。在本研究中，相較于閩江口鱔魚灘，河口區的濕地類型更豐富。從后安村至入?？?，由于沿程濕地的水淹頻率與深度以及受潮汐頂托的影響都存在明顯的空間差異，因此不同類型濕地沉積物中各形態磷含量也存在較大差異，沙石海灘和淤泥質海灘沉積物中各形態磷的平均含量較小，這可能導致閩江福州道河口區沉積物中的磷含量小于鱔魚灘。珠江河口毗鄰珠江三角洲特大城市群，氮、磷污染物排放量相對更高，這可能導致其濕地沉積物中的有機磷和全磷含量較大[9]。土壤顆粒粒徑大小與其可吸附的磷含量負相關，巴西瓜拉圖巴灣濕地沉積物中的細顆粒物含量較小，可能導致其無機磷和全磷含量小于本研究的結果[22]。

表7 與國內外相關研究結果對比Table 7 Comparisons for the related results in domestic or foreign studies

在本研究中，除有機磷外，閩江福州段濕地沉積物中的鐵鋁磷、鈣磷、無機磷和全磷含量從水口電站至河口區整體波動增大。鐵鋁磷含量的沿程分布可能受到pH 和頻率磁化率的影響。相關分析結果顯示，閩江福州段以及河口區濕地沉積物pH 與鐵鋁磷含量顯著相關。盡管鋁離子可以通過其水解生成的氫氧化鋁膠體來實現對磷酸鹽的吸附，但是氫氧化鋁膠體對磷酸鹽的吸附量又受到pH的影響。pH增大會促進鋁離子的水解和羥基鋁聚合物的生成，使沉積物對磷酸鹽的吸附量增大[23]。研究表明，高度酸化的土壤以及富含腐殖質的森林土壤可以使地表徑流的pH 減小[24]。閩江流域的土壤多為酸性紅壤，該流域森林覆蓋率較高，且受酸雨的影響較突出[10]，因此可能導致閩江福州段淡水河段的pH較小。此外，由于海水存在弱酸性陰離子水解作用，故其通常呈弱堿性。城市河段和河口區受海洋潮汐的影響大于淡水河段，導致城市河段和河口區濕地沉積物pH大于淡水河段。綜上可知，pH可能是導致河口區沉積物中鋁磷含量大于淡水河段和城市河段的關鍵因子。在本研究中，閩江福州段濕地沉積物中的鐵鋁磷含量與頻率磁化率顯著相關，研究表明，沉積物頻率磁化率與游離氧化鐵含量顯著正相關[17]，且鐵氧化物與沉積物的磷酸鹽吸附量正相關[18]，因此，沉積物頻率磁化率能夠影響鐵磷含量。閩江福州段河口區沉積物的頻率磁化率最大，淡水河段次之，城市河段最小，因此，頻率磁化率可能是導致河口區濕地沉積物中鐵磷含量大于其他河段的主要原因。

相關分析結果顯示，閩江福州段濕地沉積物中的鈣磷含量與總無機硫含量顯著相關。研究表明，硫酸鹽是總無機硫最主要的存在形態，且硫酸根與碳酸鈣等結合可以生成共沉淀無機態硫(硫酸鈣)，硫酸鈣的鈣離子又可以與溶解態活性磷結合，抑制其釋放至上覆水中，使沉積物中的鈣磷含量增大[25]。從水口電站至河口區，由于閩江福州段濕地沉積物中的總無機硫含量逐漸增大(見表1)，可能導致河口區沉積物中的鈣磷含量大于淡水河段和城市河段?？偀o機硫含量可能是影響鈣磷含量分布特征的關鍵因子。

淡水河段沉積物中的有機磷含量最大，河口區和城市河段的依次減小。相關分析結果顯示，淡水河段和河口區沉積物中的有機磷含量與全碳、全氮含量顯著正相關，而城市河段沉積物中的有機磷含量與全碳含量顯著正相關。研究表明，濕地沉積物中的全碳、全氮含量與有機質含量顯著正相關[26]，全碳、全氮含量影響沉積物中有機質含量。有機質分解產生的有機酸可以釋放氫離子，促使礦物表面基團質子化，為磷提供更多的吸附點位[27]。因此，沉積物中的有機質含量可以影響有機磷含量。在本研究中，城市河段沉積物中的全碳含量小于淡水河段和河口區，這可能是導致城市河段沉積物中有機磷含量較小的原因之一。研究表明，沉積物含水量與有機質含量正相關，且相對較低的含水量可以促進有機質降解，從而導致有機磷的溶解性增強[28]。相關分析結果顯示，城市河段、河口區以及閩江福州段濕地沉積物中的有機磷含量與含水量都顯著相關，說明城市河段沉積物含水量較小可能是導致其有機磷含量較小的另一原因。

除上述提到的環境因子外，沉積物的顆粒組成也是影響全磷含量的關鍵因子。土壤顆粒的粒徑越小，其比表面積越大，大部分黏粒表面帶有永久性負電荷，因此可以吸附的磷更多[22]。在本研究中，淡水河段沉積物中的全磷含量與黏粒含量顯著正相關，城市河段、河口區以及閩江福州段沉積物中的全磷含量與黏粒和粉粒含量都顯著正相關，與砂粒含量顯著負相關。相較于城市河段和淡水河段，河口區沉積物中的黏粒和粉粒含量較大，其對于磷酸鹽的吸附能力更強，因此河口區沉積物中的磷酸鹽含量明顯偏大。一般來說，濕地沉積物的磷吸附量與電導率負相關。在本研究中，除有機磷外，沉積物中各形態磷含量與電導率無顯著相關關系，這可能是由于閩江福州段濕地沉積物中鐵鋁磷、鈣磷、無機磷和全磷含量受濕地類型的影響更明顯(見表6)，因此導致受河段影響顯著且空間異質性較大的理化因子(如電導率)的作用可能被其他環境因子所掩蓋。

除上述自然環境因子外，人類活動以及河流和海洋水動力也可能對閩江福州段沉積物中磷賦存形態產生影響。研究表明，水壩可以通過攔截作用，影響河流向下游輸送營養物質的規模[29]，因此水口電站的修建在一定程度上削弱了閩江中上游的營養鹽向福州段的輸送，使淡水河段沉積物中的全磷含量較小。此外，淡水河段作為當前閩江福州段可以進行采砂活動的河段，持續的采砂活動導致河床下切嚴重，磷酸鹽在沉積物中難以保存[30]，導致該河段沉積物中的鐵鋁磷、鈣磷、無機磷和全磷含量都較小。城市河段地處經濟發達的福州市區，排污規模高于其他河段，導致城市河段的污染較嚴重。另外，之前的采砂活動同樣使城市河段的河床下切嚴重，潮汐頂托作用的影響突出；河流分流導致南北港的流量降低，使城市河段的污染物滯留時間較長[30]，從而導致該河段沉積物中的鐵鋁磷、鈣磷、無機磷和全磷含量相對較大。雖然來自閩江中上游的大量氮、磷污染物被水口電站攔截，但是在流經淡水河段和城市河段后，被輸送到入?？诘奈廴疚锖咳匀惠^大，河口區水產養殖塘的養殖廢水存在大量隨意排放的現象，可能導致其沉積物中的各形態磷含量整體大于淡水河段和城市河段[21]。河口區的咸淡水混合有利于來自海洋和河流的懸浮質泥沙的絮凝[31]，河口區水面開闊、水流較緩，為懸浮顆粒物的沉積創造了有利條件，這可能也是河口區沉積物中各形態磷含量較大的原因。在本研究中，濕地類型與河口區沉積物中各形態磷含量密切相關。因此，閩江福州段沉積物有機磷含量受濕地類型和所處河段的交互影響顯著。

在本研究中的各類型濕地中，水產養殖塘沉積物中的鐵鋁磷、無機磷、有機磷各全磷含量都相對最大。相關分析結果顯示，水產養殖塘沉積物中的鐵鋁磷、無機磷和全磷含量與含水量顯著負相關。一般而言，沉積物含水量與氧化還原電位負相關，尤其是在具有生物活性的土壤中，含水量增大有利于微生物的生長，而微生物對氧氣的消耗又會降低氧化還原電位[32]。在厭氧環境中，沉積物中硫酸鹽還原菌的異化還原作用可以使硫酸根還原成硫離子，并與鐵還原菌還原形成的亞鐵離子生成硫化亞鐵沉淀，使原來與鐵離子結合的磷酸鹽釋放至上覆水中，導致沉積物中的鐵磷含量減小[1]。在本研究中，雖然水產養殖塘沉積物的含水量較大，但其鐵鋁磷、無機磷和全磷含量仍較大，可能是由于養殖期間餌料投放導致的外源磷輸入量遠大于沉積物中磷酸鹽向上覆水體的釋放量導致[1,33]。研究表明，有機質可以與鐵鋁氧化物形成有機礦物復合體，從而提高沉積物對磷的吸附能力[34]。相關分析結果顯示，水產養殖塘沉積物中的全碳含量與鐵鋁磷、無機磷和全磷含量都顯著正相關。由于餌料投放導致外源養分的不斷輸入，水產養殖塘沉積物中的全碳和全氮含量整體較大，這可能是導致沉積物中鐵鋁磷、無機磷、有機磷和全磷含量較大的另一原因。在本研究中，淤泥質海灘、水產養殖塘和潮間鹽水沼澤沉積物中的鈣磷含量整體大于其他類型濕地，可能與沉積物的電導率較高有關。隨著鹽度的升高，沉積物中的鈣鹽會出現沉淀，導致高鹽度沉積物中的鈣磷含量大于低鹽度沉積物。

在本研究中，河漫灘和沙石海灘沉積物中不同形態磷含量都相對較小，可能由于河漫灘和沙石海灘沉積物的黏粒和粉粒占比顯著小于其他類型濕地沉積物，而沉積物磷吸附量會隨著粒度的增大而逐漸減小。沉積物的磷酸鹽吸附量可以在弱水動力條件下顯著提高[35]。濕地中的植物不但可以減弱河流水動力，而且還能攔截大量攜帶磷酸鹽的懸浮顆粒物[11]。由于河漫灘和沙石海灘缺少植物的覆蓋，受河流水動力的影響較大，因此其沉積物中各形態磷含量整體都較小。此外，草本沼澤生物量較高，可能使植物殘體分解歸還沉積物的有機質含量較大，這也是導致其沉積物中磷含量大于河漫灘和沙石海灘的原因。

4 結 論

閩江福州段濕地沉積物中的鐵鋁磷、鈣磷、無機磷和全磷含量從淡水河段至河口區波動增大，河口區沉積物中各形態磷含量相對最大，城市河段和淡水河段沉積物中各形態磷含量依次減??；河口區和淡水河段沉積物中的有機磷含量較大，城市河段較小。閩江福州段不同類型濕地沉積物中各形態磷含量差異較大，水產養殖塘沉積物中的鐵鋁磷、無機磷、有機磷和全磷含量相對最大，而淤泥質海灘、水產養殖塘和潮間鹽水沼澤沉積物中的鈣磷含量較大。

沉積物的顆粒組成和養分含量是影響閩江福州段濕地沉積物中各形態磷分布的主要因子，鐵鋁磷含量還受pH和頻率磁化率的影響，鈣磷含量還受總無機硫含量和電導率的影響。人類活動以及河流和海洋水動力也在一定程度上影響沉積物中各形態磷的分布。