尿素普遍存在于环境中且具有广泛的用途，可用于医学、 农业(肥料、 除草剂、 杀虫剂)、 工业、 商业、 养殖业等多个领域. 尿素作为肥料比硝铵氮肥稳定、 易贮存，且使用形式多样，颗粒尿素的生产使其应用更加广泛. 尿素含氮量约为46.67%，是固体氮肥中含氮量最高的，应用于几乎所有农作物，很受大众欢迎^[1]. 据统计，75%的尿素被用来为了粮食生产和高效农业，尿素使用量大幅上升，在过去的几十年全球尿素作为氮肥和饲料添加剂的使用量增加了100多倍; 目前，尿素占全球氮肥使用量的50%，预计到2020年将增加到70%，并呈持续增长趋势^[1,2]. 统计表明中国和印度的尿素使用量约占全球使用量的50%^[1]. 中国是农业大国，化肥使用量平均每年以21％的速度递增^[3,4]，其中农业尿素使用量和普及率都相当高，远超过硝铵氮肥，2012年全国尿素产量达3003.8万t^[5].

众所周知，水质恶化与氮污染密切相关. 随着城市化进程的加快，工农业废水的大量排放，特别是农业施用的化肥和农药已成为水体的重要污染源. 肥料、 农药的大量施用是引起农业面源污染的重要原因^[6,7]. 一般认为，施入土壤中的尿素将会很快硝化或转化为氨(水中氮素的主要来源)，但不能排除尿素直接径流入湖对当地水生态系统造成影响; 尿素在转化前为分子态，不能被土壤吸附，易随水流失，特别是脲酶抑制剂的使用，延迟了尿素水解时间，从而增加了尿素径流的可能性^[1]. 此外，生活废水也是重要的氮污染源，且氮素主要以尿素形式存在^[8]. 大气干湿沉降也是尿素进入水体的一种途径^[2]. 当然，湖体尿素含量还受内源因素的影响，水生动物的排泄物、 藻类降解、 有机氮的矿化分解(浮游植物和细菌)都能产生尿素^[1,9,10]. 已有研究表明尿素具有高生物利用性^[1]，尿素浓度大于1 μmol ·L^-1即可成为某些浮游植物的重要氮源. 尿素是许多藻类特别是有害藻类优先选择和利用的氮源，尽管湖水中尿素含量很低，在总氮中所占比例很小，但它对溶解性有机氮的相对贡献很大^{[11,12,13,14]}. 此外，大量研究表明尿素能不同程度地刺激某些藻类的生长^{[1,2,15,16,17]}，影响浮游植物生长速率、 丰度及群落组成，甚至在一定条件下能促进藻类释放有毒物质，研究湖体尿素的生物地球化学作用非常必要.

目前，国内外有关氮肥具体形态变化特征的研究不多，对尿素的研究更是稀少，且对尿素的研究多集中在尿素对浮游植物的影响即尿素的生态效应，然而对河湖水体尿素的含量变化及其调控机制的研究几乎没有. 本研究选取适合藻类生长的夏季，通过对太湖及其环湖河道尿素、 各形态氮及相关水质的同步调查，对比分析湖体与环湖河道尿素与各形态氮含量的关系，并结合湖体生态因子，探讨太湖尿素的主要来源和影响因素，以期为了解尿素在河湖生态系统中的变化规律及湖泊氮污染控制提供依据.

太湖位于长江三角洲南缘，是中国第三大淡水湖泊，水面面积2338 km²，平均水深1.9 m，最大水深2.6 m，是一个大型宽浅湖泊; 湖盆呈浅碟形，南北平均长 69 km，东西平均宽 34 km，湖岸线总长 405 km^[18]. 太湖周边有工业区、 居民生活区和农业区分布，入湖河道是湖泊污染物的主要输送通道. 太湖各湖区中，西北部湖区水质较差，东部湖区水质相对较好，在空间分布上呈现出由北向南、 由西向东水质逐渐变好的状态^[19,20].

太湖环湖地区主要包括江苏省的无锡、 常州、 苏州3市及浙江省的湖州、 长兴2市(县). 与湖体相通的河(港)达224条，湖之北以梁溪河口为界，湖之南以吴溇为界，分界点以西为入湖水系，以东为出湖水系，其中陈东港入湖水量最大，而太浦河则是湖水最主要的出湖通道^[21,22,23]. 本文选择环太湖流量较大的36条入湖河道和14条出湖河道的河口点位进行研究，具体入湖河道及点位布设情况如图 1所示.

图 1

Fig. 1

图 1 环湖河道及湖区采样点分布示意 Fig. 1 Distribution of sampled sites in Lake Taihu and rivers around the Lake 1.梁溪河，2.直湖港，3.武进港，4.太滆运河5.漕桥河，6.殷村港，7.沙塘港，8.烧香港，9.茭渎港，10.新渎港，11. 社渎港，12.官渎港，13.洪巷港，14.陈东港，15.大浦港，16.邾渎港，17.黄渎港，18.庙渎港，19.双桥港，20.八房港，21.定化港，22.乌溪港，23.大港口，24.长丰港，25.夹浦港，26.合溪新港，27.长兴港，28.杨家浦港，29.小梅港，30.长兜港，31.大钱港，32.罗溇，33.幻溇，34.濮溇，35.汤溇，36.吴溇，37.庙港，38.太浦河，39.戗港，40.大浦河，41.三船路河，42.外苏州河，43.瓜泾口，44.胥江，45.吕浦港，46.浒光运河，47.金墅港，48.望虞河，49.蠡河，50.壬子港

湖体样点为中国科学院太湖湖泊生态系统研究站(TLLER)对太湖生态环境进行常规监测的32个点，监测点位分布见图 1. 按照空间地理差异及污染程度把湖体划分为梅梁湾(1号、3号、4号、5号、6号、32号、0号、9号、15号)、西北湖区(10号、16号、17号、18号)、西太湖(19号、20号)、南太湖(11号、22号、23号)、东太湖(12号、24号、25号、26号、27号、28号、29号、30号)、贡湖湾(13号、14号、31号)和湖心区(7号、8号、21号)7个湖区. 此外，根据河道的入湖口所在的湖区将河道划分为梅梁湾河道(1~3号)、 西北太湖河道(4~15号)、 西太湖河道(16~28号)、 南太湖河道(29~35号)、 东太湖河道(36~46号)、 贡湖湾河道(47~50号)，其中前4条为入湖河道，后2条为出湖河道. 1.3 样品采集与分析

2013年8月中旬，采集湖体与环湖河道共82个样，样品采自表层约50 cm水样. 采样的同时，现场用YSI6600型多参数水质监测仪测定其温度(T)、 pH值、 浊度、 溶解氧(DO)等指标、 用赛氏黑白盘测定透明度(SD). 水样带回实验室后立即进行总氮(TN)、 硝态氮(NO^-₃-N)、 亚硝态氮(NO^-₂-N)、 铵态氮(NH⁺₄-N)、 尿素氮(Urea-N)、 高锰酸盐指数、 叶绿素(Chl-a)等生态指标的分析. 其中，尿素氮测定方法为室温条件下采用下二乙酰一肟-硫氨脲分光光度法，详见文献^[24]，其他指标均按照文献^[25]进行监测分析. 将硝态氮、 铵态氮和尿素氮三者的含量相加作为生物可利用氮(BAN). 湖体32个监测点同步的底栖生物和浮游动物数据来自中国科学院太湖湖泊生态系统研究站.

太湖中尿素氮普遍存在(0.011~0.128 mg ·L^-1)，且其含量与水体受污染程度密切相关，富营养化越严重的水体中尿素氮的含量越高. 如图 2所示，不同湖区采样点平均尿素氮含量西北湖区为0.078 mg ·L^-1、 梅梁湾为0.045 mg ·L^-1、 西太湖为0.026 mg ·L^-1、 湖心为0.029 mg ·L^-1、 南太湖为0.022 mg ·L^-1、 东太湖为0.023 mg ·L^-1、 贡湖湾为0.015 mg ·L^-1. 湖体尿素氮空间差异显著，水体富营养化严重的梅梁湾和西北太湖尿素氮含量明显高于其他湖区，除贡湖湾外的其他湖区的尿素氮含量相差不大. 其中西北湖区16号的尿素氮含量最高，10号次之，贡湖湾13号的尿素氮含量最低.

图 2

Fig. 2

图 2 2013年8月太湖不同湖区采样点的尿素氮含量 Fig. 2 Urea-N content of sampled sites in different regions of Lake Taihu in August，2013

氮是浮游植物生长所必需的营养元素，生物可利用的氮素形态多样. 图 3是太湖尿素氮含量与叶绿素a含量的空间变化情况. 可以看出，虽然二者变化情况不完全同步，但二者的空间变化趋势一致，尿素氮含量高的湖区叶绿素a含量相对也高.

图 3

Fig. 3

图 3 2013年8月太湖不同湖区采样点的Urea-N与Chl-a变化情况 Fig. 3 Concentration variation of Urea-N and Chl-a in different regions of Lake Taihu in August，2013

太湖湖体氮素存在形式多样，不同湖区溶解性氮素与颗粒态氮素比值相近约为2 ∶3，且溶解性氮素均以铵态氮为主，硝态氮次之，溶解性有机氮最少. 溶解性有机氮占溶解性总氮比例最高的为西北太湖，贡湖湾次之，湖心和东太湖最低. 全湖溶解性总氮占总氮的百分数(质量分数，下同)为42.37%，其中铵态氮在溶解性总氮所占比例为78.82%，硝态氮在溶解性总氮所占比例为15.84%. 全湖平均，总氮含量为1.781 mg ·L^-1，溶解性总氮含量为0.780 mg ·L^-1，铵态氮含量为0.488 mg ·L^-1，硝态氮含量为0.111 mg ·L^-1，溶解性有机氮为0.176 mg ·L^-1，不同形态氮的空间的变化不同，如图 4所示，西北太湖的总氮含量最高达3.927 mg ·L^-1，西太湖、 梅梁湾、 贡湖湾次之，然后为湖心和南太湖，东太湖含量最低为0.880 mg ·L^-1. 溶解性总氮的空间变化为西北太湖>贡湖湾、西太湖>梅梁湾、 南太湖>东太湖、 湖心，变化范围为0.407~1.946 mg ·L^-1. 铵态氮的空间变化为西北太湖和西太湖含量较高，湖心最低，其他湖区含量相当，变化范围为0.367~0.813 mg ·L^-1. 硝态氮含量最高的仍为西北太湖，为0.191 mg ·L^-1，贡湖湾次之为0.176 mg ·L^-1，东太湖最低为0.069 mg ·L^-1，其他湖区都在0.080 mg ·L^-1左右. 与硝态氮的空间变化一致，溶解性有机氮含量为西北太湖最高，贡湖湾次之，东太湖最低. 亚硝态氮空间变化为西北太湖>贡湖湾>梅梁湾>西太湖>南太湖、 湖心、 东太湖，变化范围为0.002~0.159 mg ·L^-1.

图 4

Fig. 4

图 4 2013年8月太湖不同湖区不同形态氮素的含量 Fig. 4 Spatial distribution of nitrogen in different forms in Lake Taihu in August，2013

如图 5所示，太湖中尿素氮占总氮、 溶解性总氮的平均比例分别为2.28%、 5.91%，其中梅梁湾尿素氮所占比例最高分别为2.82%、 8.73%，湖心和东太湖次之(2.59%~2.64%、 5.48%~6.92%)，随后为西北太湖、 南太湖和西太湖(1.44%~1.96%、 3.46~4.37%)，而贡湖湾尿素氮所占比例最低分别为0.92%、 3.00%. 略不同于尿素氮在总氮、 溶解性总氮中的比值情况，尿素氮在生物可利用氮中所占百分比呈现出梅梁湾>西北湖区>湖心>东太湖、 南太湖、 西太湖>贡湖湾，其中梅梁湾所占比列最高为9.02%，西北湖区次之为8.15%，贡湖湾最低为2.63%. 而尿素氮在溶解性有机氮中所占比例表现为，湖心>贡湖湾、 西北太湖、 南太湖>东太湖、 西太湖、 梅梁湾，其中湖心区的溶解性有机氮以尿素氮为主，所占比例最高达90.15%，其他湖区所占百分比含量只有10%左右，而梅梁湾的尿素氮在溶解性有机氮中所占比例最小，几乎可以忽略不计.

图 5

Fig. 5

图 5 2013年8月太湖不同湖区Urea-N占TN、 DTN和BAN的比例 Fig. 5 Percentages of Urea-N in TN,DTN and BAN in different regions of Lake Taihu in August，2013

太湖周边河道中均存在丰富的尿素氮. 如图 6和图 7所示，不同湖区入湖河道平均尿素氮含量依次为贡湖湾河道0.089 mg ·L^-1、 西北太湖河道0.083mg ·L^-1、 梅梁湾河道0.076 mg ·L^-1、 东太湖河道0.068 mg ·L^-1、 南太湖河道0.054 mg ·L^-1、 西太湖河道0.051 mg ·L^-1，东太湖入湖河道45号点(吕浦港)的尿素氮含量最高为0.161 mg ·L^-1，同时其38号点(太浦河)的尿素氮含量最低为0.021 mg ·L^-1. 与一般指标出入湖的变化不同，尿素氮在湖中的滞留效果并不明显，出湖河道尿素氮含量为0.074 mg ·L^-1，高于入湖河道0.064 mg ·L^-1. 环湖河道其他氮素空间变化情况相似，均表现为入湖河道含量高于出湖河道，具体不同形态氮素在不同河道的分布情况又存在不同程度的差别. 其中总氮含量最高的为西北太湖河道，达3.405 mg ·L^-1，然后为梅梁湾河道>西太湖河道、 贡湖湾河道>东太湖河道，南太湖河道总氮含量最低，仅0.890 mg ·L^-1; 溶解性总氮含量为西北太湖河道>梅梁湾河道>贡湖湾河道>东太湖河道>西太湖河道>南太湖河道，其中西北太湖河道为2.703 mg ·L^-1，南太湖河道为0.684 mg ·L^-1; 硝态氮含量为梅梁湾河道最高达1.891 mg ·L^-1，西北太湖河道次之为1.429 mg ·L^-1，这2条河道的硝态氮含量远高于贡湖湾河道和东太湖河道，含量最低的仍为南太湖河道，仅0.093 mg ·L^-1; 铵态氮含量的空间变化不大，仍为西北太湖河道最高为0.827 mg ·L^-1，南太湖河道最低为0.236 mg ·L^-1; 溶解性有机氮含量的空间差异最小，表现为梅梁湾河道最低仅0.187 mg ·L^-1，其他河道含量相当，变化范围在0.356~0.447 mg ·L^-1之间，其中西太湖河道和西北太湖河道稍高于东太湖河道和南太湖河道. 生物可利用氮以溶解性无机氮为主，其空间变化同硝态氮变化一致，梅梁湾河道和西北太湖河道含量远高于其他河道，为(2.408±0.069)mg ·L^-1，然后为贡湖湾河道、 东太湖河道和西太湖河道，南太湖河道最低为0.382 mg ·L^-1.

图 6

Fig. 6

图 6 2013年8月太湖环湖河道的Urea-N含量 Fig. 6 Concent of Urea-N in rivers around Lake Taihu in August，2013

图 7

Fig. 7

图 7 2013年8月不同形态氮素在不同湖区对应河道的平均含量 Fig. 7 Average content of different forms of nitrogen in the rivers corresponding to different regions of Lake Taihu in August，2013

不同湖区对应河道尿素氮占不同类型氮素比例的变化如图 8所示，尿素氮占总氮、 溶解性总氮和溶解性有机氮的比例分别为2.343%~7.954%、 2.905%~13.252%和15.691%~43.113%，其中南太湖河道尿素氮占总氮和溶解性总氮的比例最高，西北太湖河道比例最低，而尿素氮占溶解性有机氮比例最高的是梅梁湾河道，最低的是南太湖河道.

图 8

Fig. 8

图 8 2013年8月不同湖区对应河道Urea-N占不同类型氮素的比例 Fig. 8 Percentages of Urea-N in various nitrogen forms in rivers corresponding to different regions of Lake Taihu in August，2013

尿素可为初级生产力提供氮源、 碳源，同时尿素在生态系统中是循环再生的，是一种可以一直检测到的氮素. 将湖体和河道的检测指标一起做相关分析，如图 9所示，尿素氮与不同形态氮之间均呈显著正相关，其中尿素氮与无机态氮较好的相关性表明，有机形态的尿素氮对铵态氮和硝态氮含量均有影响(特别是铵态氮)，极有可能是水体无机态氮的另一种重要来源. 尿素氮与高锰酸盐指数及除尿素外的其他有机态氮的相关分析表明，有机质和有机态氮素在一定条件下可以转化成尿素. 尿素氮与溶解氧之间呈显著负相关关系，这与Bogard等^[2]的研究结果相一致，低氧或缺氧环境有利于细菌对有机物的矿化分解，还可以影响微生物对尿素的吸收利用及脲酶对尿素的催化分解作用. 另外，对湖体尿素氮与亚硝态氮进行相关分析得出，二者呈显著正相关关系(r=0.679，P<0.001)，且相关性要高于其与硝态氮(r=0.425，P<0.001)，这说明尿素硝化反硝化作用可能是湖体亚硝态氮的主要来源之一. 然而，尿素氮与叶绿素a的相关系数很低(r=0.003，P> >0.05)，若只对湖体32组数据进行相关分析则得出，湖体尿素氮与叶绿素a之间存在显著正相关关系(y=4.7393x+1.3267，r=0.441，P<0.05). 这是由于相对于湖泊来说，河道河流流速较大，不太适宜藻类的生长，因此河道尿素氮含量主要受周边环境及人类活动等多方面的综合影响.

图 9

Fig. 9

图 9 Urea-N与其他生态指标相关性分析 Fig. 9 Correlation analysis between Urea-N and other ecological indices

为进一步探讨尿素与浮游动物和底栖动物的可能关系，根据水体营养水平、 底质状况、 水草分布及地理位置等将湖体划分为A、 B、 C三区，其中A区位于太湖西北部，包含点位0号、 1号、 3号、 4号、 5号、 6号、 9号、 10号、 15号、 16号、 17号、 32号，C区位于太湖东部，包含点位12号、 22号、 23号、 24号、 25号、 26号、 27号、 28号、 29号、 30号，其余点位均归为B区.

表 1显示浮游动物和底栖生物与湖体尿素氮含量具有一定一致性，特别是个体较大的枝角类浮游动物和底栖河蚬，它们在A、 B、 C三区的分布与尿素氮含量的分布一致，均为A区>B区>C区. 说明浮游动物和底栖生物与尿素氮含量有一定关系，生物的代谢强度决定其尿素分泌的多少，个体较大、 蛋白质含量较高水生生物在尿素氮内源上的贡献较大.

表 1(Table 1)

表 1 对应于A、 B、 C三区的尿素氮的含量及浮游动物和底栖生物的密度、 生物量情况 Table 1 Urea-N content,density and biomass of zooplankton and benthos in A,B,C areas 项目 A区 (平均值±标准差) B区 (平均值±标准差) C区 (平均值±标准差) 尿素氮/mg·L-1 0.055±0.027 0.026±0.015 0.023±0.004 轮虫密度/ind·L-1 136±150 64±41 169±70 轮虫生物量/mg·L-1 0.22±0.31 0.13±0.12 0.18±0.16 枝角类密度/ind·L-1 241±276 191±119 117±144 枝角类生物量/mg·L-1 2.46±2.74 2.17±1.36 1.53±1.58 桡足类密度/ind·L-1 111±77 132±97 191±95 桡足类生物量/mg·L-1 1.12±1.04 2.06±2.25 1.32±0.76 霍甫水丝蚓密度/ind·m-2 713±1097 44±76 54±92 霍甫水丝蚓生物量/g·m-2 0.49±0.53 0.02±0.03 0.03±0.05 河蚬密度/ind·m-2 305±580 130±183 24±34 河蚬生物量/g·m-2 177.06±328.35 148.99±221.29 62.20±124.43 铜锈环棱螺密度/ind·m-2 12±28 2±6 46±67 铜锈环棱螺生物量/g·m-2 12.16±29.61 5.93±18.76 64.79±80.20

表 1 对应于A、 B、 C三区的尿素氮的含量及浮游动物和底栖生物的密度、 生物量情况 Table 1 Urea-N content,density and biomass of zooplankton and benthos in A,B,C areas

尿素的水污染研究始于对海洋赤潮的研究，业已证实尿素是支持赤潮发生的主要氮形态，群落结构组成的改变特别是有害藻类的增加与沿海水域尿素的富集有关. 尿素在海洋环境中分布广泛，在开放海域尿素氮浓度一般低于0.7μmol ·L^-1，占溶解性有机氮的5%，但在浮游植物吸收利用的氮营养中尿素占56%，由此可见尿素在生物可利用氮中的贡献率很高^[1,26]. 有研究表明海洋中的尿素来源于自然和人为的富集^[1,26,27]，其中自然富集即系统内源释放，其速率较低不足以维持高水平的尿素含量，因此人为富集为其主要来源.

对河湖水体来讲，其尿素来源也可分为内源和外源，内源同海洋系统相似，外源则主要受人为活动的影响，包括农业地表径流和淋溶地下水、 生活污水和工业废水排放、 大气沉降. 其中相对其他来源大气沉降可以忽略，而农业活动对水体尿素的影响则主要受水文活动的控制，一般情况下30%~50%的尿素会被作物吸收转化，而通过陆运径流进入当地水域的估计3%~5%会在径流中损失，剩余部分则在运移时就被脲酶分解为铵态氮，或挥发、 硝化、 反硝化. 如果在水文活动较强时施用尿素，40%以上的尿素会随之进入当地水域系统，因此，农业活动对水体尿素贡献的大小取决于施肥时的气候条件^[1,2]. 家畜、 家禽和人类粪便中含有丰富的尿素，它们能通过生活污水直接进入河湖水体. 胡章喜等^[28]对广州地区淡水水体尿素的研究发现，人工湖和大多数水库尿素污染较轻，而人口居住较密集地区和农田附近的河涌和河流污染较严重.

对太湖来讲，其尿素含量也受内源和外源双重调控，但从本调查结果推断，其主要来源为内源释放. 太湖河道尿素氮含量明显高于湖体(湖体平均为0.036 mg ·L^-1，环湖河道平均为0.068 mg ·L^-1)，在溶解性有机氮中所占比例比湖体高出一倍多(河道20.56%，湖体9.17%)，这说明外源对湖体具有较高的影响能力. 同时，湖体尿素氮空间差异显著，富营养化程度高的地区尿素氮含量也高. 将湖区与对应河道尿素氮进行比较，尿素氮含量高的西北太湖和梅梁湾其对应的入湖河道的含量也明显高于其他湖区，由此说明湖体尿素氮的来源受河道输入的影响.

Bogard等^[2]对北美中部7个不同富营养化程度湖泊的尿素含量及分布规律进行了研究，表明生活污水对水体尿素的贡献是农业径流的两倍之多，生活污水对尿素含量具有重要贡献. 太湖西北部为宜兴、 武进和无锡市区，这些地区经济发达，工业分布密集，农业集约化程度较高，所以这可能是导致西北湖区尿素氮含量高于东南湖区的主要原因.

而对其他湖区及其河道而言，与其他形态氮素空间变化不同，湖体尿素氮含量变化并不像其对应河道的含量变化那样差异显著，西太湖、 南太湖、 东太湖尿素氮含量相当，湖心稍高，这说明尿素的内源，也即湖体氮素的迁移转化过程、 释放分解过程也对水体尿素水平有很大的影响. 有研究表明，死水中尿素含量很高^[2]，说明内源释放对水体尿素氮含量具有重要贡献. 所以除了污染严重的西北部湖区，对其他湖区而言影响尿素氮含量变化的主要因子可能为内源释放. 贡湖湾一方面因为其为出湖区，另一方面则可能是受望虞河引江济太的影响，使其出现高氮营养低尿素氮水平的特殊情况.

外源河道入湖后氮的停留时间可能很短. 通过入湖河道口点位与对应河道的尿素氮含量比较，只有西北太湖的16号尿素氮(0.128 mg ·L^-1)高于对应河道(太滆运河、 漕桥河、 殷村港均小于0.1 mg ·L^-1)，而其他河口的尿素氮含量均在入湖后迅速下降2~3倍，甚至更多. 因此，初步得出河流尿素在下游湖泊不会累积，或迅速被稀释或被生物利用. 16号点的各种生态指标含量均很高，特别是其总氮、 溶解性总氮、 溶解性有机氮及除尿素外的有机氮含量均为湖体最高值，因此该点位由河到湖尿素氮含量变化异于其他点位的原因可能是其严重的富营养化程度及大量藻类的存在，从而使得尿素氮表现出一定的内源积累.

Bogard等^[2]研究发现溶解氧是预测尿素含量高低的最佳指标(r²=0.91,P=0.002)，同时尿素浓度还与透明度、 硝态氮、 溶解性无机碳和除尿素外的溶解性有机氮显著相关，本研究也得到类似的结果. 尿素氮与不同形态氮、 高锰酸盐指数的正相关关系及与溶解氧的负相关关系表明微生物矿化分解有机氮是尿素氮的另一来源. 凡是影响微生物(特别是异养微生物)活动及有机物含量的因子均可能是引起湖体尿素变化的原因. 3.2 尿素氮在太湖氮循环系统中的作用

尿素是植物极易利用的氮源. 在水域生态系统氮素研究中，有机氮库在水体初级生产力中的重要性的已逐渐受到学术界的重视，大量研究表明尿素氮是浮游植物生长的重要有机氮源，是氮素循环的重要组成部分^[17]. Donald等^[29]对144种藻类进行不同形态氮刺激研究，结果表明不同藻类对某种存在形式的氮素利用情况可能不一样，同一藻类对不同存在形式的氮素利用情况也不一致，如硅藻偏好硝态氮，蓝藻则偏好还原态的铵态氮和尿素氮. 但对大多数藻类来说，尿素是潜在动态生物有效氮，有着与铵态氮类似的生态效应，在光充足条件下，提供尿素或铵态氮，会使光合速率大大提高，非固氮浮游植物生物量增加. 尿素是一种可再生有机氮，其含量受细菌、 藻类、 浮游动植物、 辐照度和其他生物地球化学过程多因子的综合调控. Bogard等^[2]研究发现湖体尿素季节变化不明显，即尿素供给和消耗存在一个平衡状态. Mitamura等^[9]研究发现在水体透光层浮游植物光合速率与尿素分解速率同步，水体尿素的消耗与供应(内源)存在一个准恒动态平衡，这种动态平衡在湖泊尿素循环中发挥着重要作用.

杨柳等^[13]在对太湖浮游植物群落对不同形态氮吸收的研究中发现各点对尿素的吸收速率要高于硝氮，在胥口湾甚至高于氨氮成为优先利用氮源. 说明尿素是太湖中生物可利用氮的一种重要形式，是氮素的重要组成部分. 本研究结果表明，太湖有机氮库在溶解性氮库中约占20%左右，尿素氮在溶解性氮库中约占5%左右，尿素氮浓度远低于铵态氮浓度，其在生物可利用氮中所占百分含量仅为1.56%~17.35%. 尽管尿素含量不高，对浮游植物也无明确促进作用，但其在太湖氮素循环中占据着非常重要的地位. 本文相关分析表明，尿素氮含量都与不同形态氮(总氮、 溶解性总氮、 溶解性有机氮、 铵态氮、 硝态氮、 亚硝态氮)含量及高锰酸盐指数均存在不同程度的正相关. 尿素氮与无机态氮较高的相关性表明，有机形态的尿素氮对铵态氮、 硝态氮和亚硝态氮的含量均有影响，极有可能是水体不同形态无机态氮的另一种重要来源. 有机质矿化分解可以产生尿素，尿素又可转化成各种无机氮; 生物可以利用尿素和其他氮素合成有机质，经有机体直接排泄和死亡降解又可释放出尿素. 这样尿素氮在有机无机氮素转化中起着关键性作用，是氮素循环的重要组成部分，其含量的高低受湖体自身氮素循环快慢的影响.

(1)太湖水体尿素氮含量为0.011～0.161 mg ·L^-1之间，平均值为0.036 mg ·L^-1. 尿素氮空间分布与水体富营养化程度基本一致，呈现出由北向南、 由西向东逐步降低的变化趋势.

(2) 太湖尿素氮受内源和外源的双重控制，除污染严重的西北湖区，其他湖区内源释放占主导地位.

致谢： 南京信息工程大学王伟协助环湖河道水样采集，中国科学院太湖湖泊生态系统研究站龚志军、 沈睿杰等协助湖体水样采集并提供同步的水质、 浮游动物、 底栖生物数据，薛静琛、 吴攀协助了水质分析，一并表示感谢.