底栖生物(benthos)即生活在水体沉积物表面或者内部的生物，对各种营养元素在水生生态系统中的循环及转化具有显著的影响[1]。特别是大型底栖动物大多数生活在水体底部富含氧和有机质的沉积物表层，比植物与小型底栖动物表现得更为活跃，是水生态系统中重要的次级生产力[2]。

生物扰动(bioturbation)指动植物对土壤和沉积物的生物改造，其对沉积物的影响包括改变沉积物的结构、生物滴灌及微生物与非生物颗粒的移位[3]。生物扰动对沉积物的吸附特性[4]、氧化还原电位[5]、底质表层浮游植物及附着藻类[6]等均产生较大影响。而大型底栖动物可通过移动、筑穴、摄食、排泄等活动改变沉积物结构，从而影响沉积物-水界面的物质交换、能量流动、物理化学性质、生物分布及生物降解等[7]。如Viktor等[8]的研究表明，较高密度摇蚊幼虫(Chironomid fauna)生物扰动可以增加浅水湖泊生态系统的呼吸作用从而影响其碳循环；Maximov等[9]研究了Marenzelleria属对波罗的海北部底质的扰动作用，发现Marenzelleria属可以稳定沉积物中的磷形态，增加氮的释放通量；Hou等[10]的研究证明，海参的扰动降低了沉积物中无机碳(IC)的浓度。

海菜花水培湿地作为清水型湿地的一种，在低污染水的净化中发挥着重要的作用[11]。而大型底栖动物作为湿地生态系统重要组成之一，是维持湿地稳定高效运行的重要因素[12]。然而目前的研究多集中在底栖动物生物扰动对海洋、湖泊等大型水体沉积物的影响，对于大型底栖动物对湿地底质影响的研究较少。笔者通过对大型腹足类底栖动物螺蛳(Margarya melanioides)对海菜花(Ottelia acuminate)湿地底质理化性质、营养盐及表层微生物影响的研究，探讨投放螺蛳对湿地底质的生物扰动作用，以期为海菜花-螺蛳清水型湿地的构建以及底栖动物的投加对海菜花湿地影响的探讨提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 装置及材料

模拟试验在云南大理才村某透明塑料大棚内进行。湿地模拟装置为聚乙烯塑料大桶(高70 cm，底径50 cm，口径73 cm)；湿地基质选择洱海北部缓冲带内的冲击性稻田土，经晾晒疏松后筛除石砾和草根，混合均匀。试验用土的有机质、氮、磷浓度见表1。试验所选海菜花及螺蛳均采自大理市洱源县右所镇，海菜花植株大小相近、叶片无损，株高均为35～40 cm；螺蛳个体健康、大小相近(体质量为35～40 g)。

 

表1 试验用土的有机质、氮、磷浓度Table 1 Organic matter, nitrogen and phosphorus content in raw soil sample

  

有机质浓度∕(g∕kg)氮浓度∕(mg∕kg)磷浓度∕(mg∕kg)41.43±0.922643.61±78.62856.93±19.37

试验用水为人工配置的模拟洱海北部农田面源的低污染水，其水质指标见表2。

 

表2 模拟试验用水水质Table 2 Simulated experiments inlet water quality

  

TN浓度∕(mg∕L)NO-3-N浓度∕(mg∕L)NH3-N浓度∕(mg∕L)TP浓度∕(mg∕L)CODMn∕(mg∕L)浊度∕NTU5.08±0.144.71±0.150.10±0.031.07±0.054.34±0.7722.68±2.50

1.2 方法与设计

试验在5—7月进行，为期42 d。光照采用自然日光，水温为22.2～29.0 ℃。水力停留时间(HRT)根据换水周期分别设为7 d和42 d。2种HRT条件下分别设置无螺组(海菜花组)、有螺组(海菜花+螺蛳组)试验，每组试验设置3个平行。

试验前在塑料大桶底部铺设20 cm厚的基质，加自来水至65 cm刻度线，总水量为145 L。对海菜花进行预培养2周。海菜花种植密度为18棵m2，且分布均匀，种植前去除衰老、残损叶片并称其鲜质量；螺蛳投放密度为30个m2(雌雄个体1∶1)，投放前去除壳表污物并称其湿质量。HRT为7 d的试验湿地每隔7 d换1次水，换水采用虹吸法以避免沉积物大量悬浮。

1.3 样品采集与分析

0～1、1～3、3～7、7～11和11～15 cm处理组不同HRT湿地底质pH的垂直分布见图1。从图1可以看出，海菜花湿地底质pH随深度增加而逐渐降低。HRT为7 d有螺组湿地在0～1和1～3 cm底质中pH分别为(7.81±0.01)和(7.70±0.04)，显著低于无螺组〔(7.97±0.04)和(7.86±0.07)〕，P<0.05；大于3 cm试验组与对照组的pH差异不显著。HRT 42 d有螺组湿地在0～1和1～3 cm底质中pH同样显著低于无螺组。采用2种HRT对无螺组湿地表层0～1和1～3 cm底质中pH无显著影响，而HRT 42 d有螺组湿地表层0～1和1～3 cm底质的pH〔(7.62±0.05)和(7.54±0.07)〕显著低于HRT 7 d各组〔(7.81±0.01)和(7.70±0.04)〕，P<0.05。

（4）经费预算编制由于编制得较为随意，差错多发，常出现漏编科目、误编金额、超预算标准、自筹经费筹集渠道未落实等问题。

氧化还原电位(ORP)与pH采用YSI85多参数水质分析仪(YSI公司)测定，氮浓度用海能K9860凯氏定氮仪(济南海能仪器股份有限公司)测定，磷浓度采用HJ 632—2011《碱熔-钼锑抗分光光度法》测定[13]，有机质浓度采用重铬酸钾容量法(外加热法)[14]测定。微生物数量参照《土壤微生物分析方法手册》[15]测定。细菌、放线菌、真菌使用稀释平板法和混菌法接种，采用最大或然数(most probable number，MPN)法测定计数。

试验数据通过Origin 9.1和SPSS 19.0作图与分析，试验数据差异性分析采用单因素方差分析法[16]。

2 结果与分析

2.1 螺蛳对湿地底质pH、ORP的影响

试验结束后用内径为59 mm、长60 cm，型号为CORER-60的PVC透明柱状采泥器(中国科学院南京地理与湖泊研究所研制)采取柱状泥样，分别准确切取0～1、1～3、3～7、7～11和11～15 cm柱段泥样，冷冻、干燥处理。

  

注：不同字母表示不同处理组间差异显著，P<0.05。图1 不同运行条件下湿地底质pH的分布Fig.1 Vertical profile of pH under different operating conditions

0～1、1～3、3～7、7～11和11～15 cm处理组不同HRT下湿地底质中有机质、TN、TP浓度的分布如图3所示。

  

注：不同字母表示不同处理组间差异显著，P<0.05。图2 不同运行条件下湿地底质ORP的分布Fig.2 Vertical profile of ORP under different operating conditions

2.2 螺蛳对湿地底质中营养盐浓度的影响

0～1、1～3、3～7、7～11和11～15 cm处理组在不同HRT下湿地底质ORP的分布见图2。由图2可知，HRT 7 d有螺组湿地在0～1和1～3 cm底质中ORP分别为(-227.97±0.88)和(-224.27±0.77)mV，显著高于无螺组〔(-234.70±1.42)和(-235.33±0.70)mV〕，P<0.05；HRT 42 d有螺组湿地在0～3 cm底质中ORP显著高于无螺组(P<0.05)。HRT 7 d有螺组与无螺组所测得湿地表层0～1 cm底质的ORP分别为(-227.97±0.88)和(-234.70±1.42)mV，显著低于HRT 42 d各组〔(-217.90±1.28)和(-223.13±0.83)mV〕。总体而言，湿地表层0～7 cm底质的ORP有螺组显著大于无螺组；且HRT 42 d的底质ORP在各深度范围内均显著高于HRT 7 d组。

有一次监考，我坐在讲台前面的高凳子上，和坐在对面第一排的一米八的学生一样高。我有时不经意看到他，发现他也正一边思考物理题一边看着我，居然还对我微笑，露出深深的酒窝。我知道这和他对自己的自信有很大关系，这种自信源于知识的扎实。

  

注：不同字母表示不同处理组间差异显著，P<0.05。图3 不同运行条件下底质有机质、TN、TP浓度的分布Fig.3 Vertical profile of organic matter, TN, TP content under different operating conditions

不同HRT下海菜花湿地表层0～1 cm底质中可溶性氮、磷浓度见图4。

传统的儿童钢琴教学，重技能轻审美，于是，出现了众多匪夷所思的学琴怪象，如已经考到十级，简单的视唱唱不准，听不出基本节奏型，对和弦性质无法分辨。这些怪象引起了众多学者的关注与反思。[6]在儿童钢琴的学习过程中，决不能以单纯的手指技巧训练为目的，而要以培养其良好的乐感，使其获取审美体验为目标。

学校发挥院办校的特色，构建以“双主体、六制度”为保障的师资队伍建设体系，校院共同培训师资，聘请兼职教师，取得良好效果。特别是贵州省人民医院长期派员到学校担任教学工作，为学校发展做出巨大贡献。

中国教育学学科的发展从20世纪初的“引进来”开始，经过数代人的努力，教育学的中国化已经取得显著的成效。教育学学科理论的发展离不开我国的教育改革和教育学教材编写的推动，从翻译和介绍国外教育学著作，到编写具有中国特色的教育学教材，我们从来没有停止探索的脚步。2017年11月22日，围绕教育学教材编写和学科发展的问题，我们专门向郭文安先生求教。他从教育学的学科属性和发展、教材编写的性质和功能、《教育学》的理论基础与作用方式及其内在逻辑和完善空间等四个方面，提出我们应重视教育学教材的编写，积极推动教育学的学科发展。

由图3(b)可知，不同HRT的表层湿地底质中TN浓度有螺组总体上低于无螺组。HRT 7 d与42 d有螺组湿地底质0～1 cm处中TN浓度分别为(2 395.67±27.16)和(2 475.33±10.84)mgkg，显著低于无螺组〔(2 691.33±29.47)和(2 576.33±25.72)mgkg〕，P<0.05；深度大于1 cm的湿地底质中TN浓度二者差异不显著(P>0.05)。对表层0～1 cm的湿地底质，无螺组HRT 7 d的TN浓度显著高于HRT 42 d组，而有螺组结果相反。

2.1.2 急性心梗致心脏破裂 男性5名，女性4名；年龄50.9±9.3岁；心脏质量392.8±31.4 g，明显大于钝性暴力致心脏破裂（P＜0.05）；心包积液量380.0±144.4 mL，均伴有多量凝血块，心包积液量明显大于心肺复苏致心脏破裂组（P＜0.01）和钝性暴力致心脏破裂组（P＜0.05，表1，表3，图1）。

1、承诺进一步减少可用于武器的核材料的库存量及其应用。核材料及相应场区的数量越多，被盗风险就越大。所有国家均应努力尽可能减少可用于武器的材料的使用，并尽可能减少或消除这些材料的库存。

由图3(c)可知，对表层0～1 cm的湿地底质，HRT 7 d与42 d的有螺组TP浓度〔(980.33±1.94)和(960.00±2.40)mgkg〕均显著低于无螺组〔(1 040.18±5.69)和(991.94±9.76)mgkg〕，P<0.05；深度大于1 cm后，投加螺蛳对底质TP浓度影响不显著(P>0.05)。HRT 7 d有螺组湿地0～1和1～3 cm底质中TP浓度均显著高于HRT 42 d组。总体来说，表层0～1 cm底质中TP浓度有螺组显著低于无螺组，且更高的HRT导致底质中的TP浓度增加。

440C高碳高铬马氏体不锈钢锻件是公司承接的某公司用轴承应力环锻件。两批次锻件的理化试样在长时间退火后进行淬火，在淬火冷却过程中和冷处理过程中均出现了开裂现象。为找出断裂失效原因，对淬裂样件进行了分析检测。

由图3(a)可以看出，对于表层0～1 cm的部分，HRT 7 d条件下有螺组湿地底质中有机质浓度为(44.22±0.41)gkg，显著低于无螺组〔(48.43±0.50)gkg〕，P<0.05；HRT 42 d有螺组湿地底质中有机质浓度比无螺组降低了0.518 gkg，但降低效果不显著。表层1～3 cm的HRT 42 d有机质浓度为有螺组〔(43.61±0.81)gkg〕显著高于无螺组〔(42.22±0.29)gkg〕，P<0.05。随深度的增加，投加螺蛳与否对有机质的影响不显著(P>0.05)。

1．一般资料：941例患者年龄为29～90岁，中位年龄66岁；男女性别比为1.5∶1；548例(58.2%)肿瘤位于胰头或钩突部，393例(41.8%)位于胰体或胰尾部；146例(15.5%)为囊性病变，795例(84.5%)为实质性病变；779例(82.8%)使用22G穿刺针，152例(16.2%)用19G穿刺针，10例(1.1%)用25G穿刺针；最后诊断512例(54.4%)为恶性病变，429例(45.6%)为良性病变。

由图4(a)可知，HRT 7 d有螺组NH3-N在湿地表层底质中的浓度为(22.34±3.68)mgkg，显著高于无螺组〔(15.70±1.00)mgkg〕；而HRT 42 d有螺组NH3-N浓度〔(25.27±3.29)mgkg〕显著低于无螺组〔(33.22±2.94 mgkg)〕，P<0.05。HRT 7 d和42 d有螺组的浓度〔(31.56±1.62)和(32.88±3.04)mgkg〕均显著高于无螺组〔(25.92±1.15)和(23.41±4.86)mgkg〕，P<0.05。HRT 7 d有螺组湿地表层底质可溶性总氮(DTN)浓度显著高于无螺组(P<0.05)，而有螺与无螺组可溶性有机氮(DON)浓度差异不显著；HRT 42 d湿地表层底质DTN和DON浓度无螺组与有螺组差异均不显著。

  

注：不同字母表示不同处理组间差异显著，P<0.05。图4 HRT 7 d和42 d湿地底质表层0～1 cm可溶性氮、磷浓度Fig.4 Soluble N, P content in the surface of sediment within HRT 7 d and 42 d conditions

由图4(b)可以看出，HRT 42 d有螺组湿地表层底质溶解性总磷(DTP)浓度为(11.98±0.29)mgkg，显著小于无螺组〔(16.36±3.13)mgkg〕，P<0.05；而溶解性活性磷(SRP)、溶解性有机磷(DOP)在2种HRT下有无螺蛳所得结果的差异不显著。HRT 7 d得到有螺与无螺组SRP浓度分别为(19.18±2.28)和(19.53±3.76)mgkg，均显著高于HRT 42 d组〔(10.51±1.71)和(7.15±0.29)mgkg〕。

2.3 螺蛳对底质中微生物的影响

有螺组湿地0～1 cm底质中的TN浓度显著低于无螺组，主要归因于螺蛳的摄食作用。从试验数据来看，表层0～1 cm底质中TN浓度为2 395.66～2 691.33 mgkg，而DTN浓度为66.69～81.16 mgkg，约占TN的2.9%，因此TN的去除主要是通过对颗粒有机氮的去除实现的，而颗粒有机氮的去除包括底栖动物螺蛳的生物摄食与排泄以及微生物对排泄物的分解2个途径[22]；其次在于反硝化细菌对硝酸盐的转化，其中反硝化所需的主要来自于沉积物中积累的部分[23]。而螺蛳对表层底质浓度的影响主要是通过影响ORP来实现的，其生物扰动提高了表层底质中的ORP，从而促进了硝化作用的进行。HRT 42 d有螺组湿地NH3-N浓度低于无螺组也可以说明这一点。

 

表3 湿地底质表层微生物组成及数量Table 3 Microbial composition and population in surface sediment 个g(以干土计)

  

试验组细菌数量真菌数量∕×103放线菌数量HRT7d无螺组(5.94±7.01)×1031.06±0.89(9.72±13.23)×103HRT7d有螺组(1.89±0.92)×1050.39±0.11(7.96±0.32)×104HRT42d无螺组(2.36±0.69)×1050.03±0.02(1.39±0.00)×107HRT42d有螺组(1.27±1.78)×1060.09±0.09(2.78±0.00)×107

3 讨论

湿地底质0～3 cm有螺组的pH显著低于无螺组，一部分原因可能是底栖动物可以通过产生酸性排泄物而改变表层沉积物的pH[17]，另外底质在厌氧还原条件下细菌对有机物的分解产生的有机酸也可能造成pH的下降。试验中表层ORP为-236.7～-208.9 mV，呈较强的还原性，原因是湿地底质表层沉积有很多海菜花残体，微生物对其分解消耗了底质中溶解氧,造成ORP的降低。而螺蛳生物扰动显著提高了湿地底质中的ORP，原因是螺蛳等腹足类动物主要活跃在沉积物的表层，营底栖爬行生活[18]，底栖动物会将富含溶解氧的水引入表层底质中以获得足够满足生存条件的氧[19]，从而增加湿地底质表层的ORP。

沉积物中内源有机质主要来源于水体中生产者本身产生的动植物残体以及微生物、浮游生物等的积累作用[20]。试验所得湿地表层底质中有机质浓度HRT 7 d有螺组显著低于无螺组，首先缘于螺蛳对有机质的生物摄食作用，其次有螺组表层微生物总量高于无螺组，而细菌、放线菌等微生物的存在有利于有机质的降解[21]。从总的结果来看，螺蛳生物扰动对有机质的影响不明显，可能是由于试验周期较短。

湿地表层0～1 cm底质中微生物组成与数量如表3所示。从表3可以看出，HRT 7 d和42 d有螺组湿地表层底质中细菌数量分别为(1.89±0.92)×105和(1.27±1.78)×106个g(以干土计)，显著高于无螺组〔(5.94±7.01)×103和(2.36±0.69)×105个g(以干土计)〕，比无螺组分别提高了约32倍和5倍。HRT 7 d和42 d有螺组湿地表层底质中放线菌数量分别为((7.84±0.32)×104和(2.78±0)×107个g(以干土计)，同样显著高于无螺组〔(9.72±13.23)×103和(1.39±0.00)×107个g(以干土计)〕，P<0.05，较无螺组分别增加了7倍和1倍。而真菌的数量在不同运行条件下得到的有螺和无螺组结果不显著。有螺组与无螺组HRT 7 d湿地放线菌数量分别为(9.72±13.23)×103和(7.96±0.32)×104个g，显著低于HRT 42 d〔(1.39±0.00)×107和(2.78±0.00)×107个g〕，P<0.05。

生物扰动对TP的影响十分明显。螺蛳造成表层底质中TP浓度的下降主要由以下因素构成：1)pH。螺蛳的扰动降低了表层底质pH，而较低的pH有利于沉积物中的Fe-P和Ca-P向上覆水中释放[24]，从而造成底质中TP浓度的下降。2)通过对ORP的调节而影响溶解态磷浓度。从HRT 7 d与42 d的试验结果来看，底质中有螺组的DTP浓度低于无螺组。这可能是由于螺蛳对底质的扰动带入的溶解氧促使沉积物中的部分Fe2+氧化，氧化产物结合溶解态磷使其向更稳定的形态转变[25]，从而造成底质中DTP浓度的降低。因此TP浓度也显著下降。3)螺蛳摄食有机磷化合物并通过排泄将磷酸盐释放到上覆水中。Fukuhara等[26]研究了日本富营养化湖泊中4类优势底栖动物的磷排泄速率以及受温度的影响，得出底栖动物排泄的磷酸盐占沉积物-水界面释放磷酸盐的57%。说明大型底栖动物可以通过摄食作用转移沉积物中的磷元素。

HRT 7 d的湿地表层底质TP浓度显著高于HRT 42 d组。首先是由于前者进水污染总负荷高于后者，换水过程增加了底泥中磷的累积；其次是因为HRT 42 d的湿地底质中微生物总量更高，而较高的微生物总量会促进营养盐向上覆水中释放[27]，因此HRT 42 d的TP浓度减少得更明显。故停留时间采用42 d比7 d更有利于TP的去除。

微生物是人工湿地污染物去除的主要执行者[28]。人工湿地中微生物主要包括细菌、真菌和放线菌。本研究中有螺组微生物总量显著高于无螺组，是由于沉积物中底栖动物的排泄和分泌活动会增加细菌和真菌的丰度[29]，很多研究也表明，水产养殖区的微生物数量要高于非养殖区[30]。氧化还原电位对微生物的数量和分布也有明显的影响[31]，螺蛳扰动对底质氧化还原条件的改善显著提高微生物的活性，使其繁殖能力增强。HRT 42 d的表层底质中微生物总量明显高于HRT 7 d组，可能是由于换水过程影响了微生物的生存环境，造成其活性的降低。

4 结论

(1)螺蛳生物扰动对海菜花湿地0～3 cm底质影响显著。投放螺蛳能显著降低湿地表层底质的pH，并使表层0～7 cm底质ORP明显增加。

(2)HRT 7 d有螺组湿地表层0～1 cm底质中有机质浓度较无螺组降低了8.7%；投放螺蛳对湿地表层0～1 cm底质的TN、TP浓度影响显著，HRT 7 d与42 d有螺组湿地TN浓度相对无螺组分别降低了11.0%和3.9%，TP浓度分别降低了5.8%和3.2%。投放螺蛳还显著提高了表层底质中的浓度。

(3)螺蛳的生物扰动促进了湿地底质中包括细菌、放线菌在内的微生物的生长。HRT 7 d与42 d有螺组湿地表层底质中细菌数量较对照组分别增加了32倍和5倍。

(4)HRT 7 d的湿地表层底质的ORP显著低于HRT 42 d组，而TP浓度显著高于后者，因此HRT的增加有利于提高湿地表层底质的ORP，并降低TP浓度。

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