全球超过一半湖泊位于季节性或永久性冰冻区，冰层生长、覆盖和消融是该区湖泊最为直观的物理水文过程，势必影响湖泊生态系统生物地球化学循环。沉积物-水界面区营养物质产生、循环和转移过程异常活跃，并且大多过程是以微尺度（毫米、亚毫米级）体现的微环境下的物理、化学和生物效应。然而内陆水体冰封期研究一直被忽视，实际上，冰下生物远比我们预想的要丰富。本研究聚焦于北方严寒湖泊冰封期冰下生态研究，借助原位被动采样技术、高分辨率信息获取技术以及模型模拟，揭示关键营养元素、重金属等在沉积物-水界面（SWI）微尺度迁移、动力学和效应机制。冰封期冰下沉积物-水界面（SWI）有效态P和Fe依然表现出很强的关联性，并且铁(氧)氢氧化物、异化铁还原以及高的铁磷比控制并调节内部磷负荷。冰封期内源磷释放高达0.46 mg m^-2 d^-1，这对春季浮游植物爆发提供了“滋养”。基于DIFS模型，兴凯湖流域较高的反应R值和快速响应时间表明兴凯湖流域沉积物磷补给能力强。此外，入湖河流、小兴凯湖和大兴凯湖在冰封期营养物质浓度表现出相对独立性。相关研究为严寒地区湖泊生态风险治理等实际应用问题提供重要理论基础。
 

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