不同背景浓度下Cd对土壤碱性磷酸酶的Hormesis效应研究开题报告

全文总字数：2057字

1. 研究目的与意义

Hormesis（低剂量兴奋效应）指机体受污染物低剂量胁迫时出现一定的刺激响应，而在高剂量条件下表现出抑制反应。而滨海湿地作为海陆间物质交换过程最重要的中间场所，近年来受到严重的重金属污染，较为典型，因此选为试验地。本次实验着重研究重金属与土壤碱性磷酸酶（ALP）活性之间的剂量效应关系，并继续对外源添加的Cd² 与土壤ALP Hormesis效应进行深入探究。旨在揭示重金属与土壤酶之间的Hormesis效应，并深入研究Cd对土壤ALP的Hormesis效应与暴露时间之间的相关特征。以期为土壤酶学尺度上的Hormesis效应研究提供理论依据。

2. 国内外研究现状分析

现今，针对hormesis的机理的研究，己经有几种理论。但是这些理论尚缺乏足够的实验证据支持。其中，一个代表性理论是stebbing的过度矫正控制理论，由于所有的有毒试剂在高剂量时都抑制生物的生长，那么hormesis可能是生物体对于低剂量抑制的一种反应，即由抑制生长所造成的生长刺激作用，是生物体对抑制的自我矫正。而另一种代表性理论，calabrese认为hormesis显示了一种过度补偿效应。此效应是对体内平衡达到瓦解地步的响应，即生物体受到刺激，最初的抑制反应之后会出现一个补偿过程，这个补偿行为会逐渐超过控制行为。

目前关于hormesis效应研究机理主要集中在酶与底物的亲和力、重金属种类、土壤机械组成和有机质质量分数、ph等。在土壤酶研究手段方面，目前仅见国外学者计算了土壤酶的动力学参数并对土壤酶与一些污染物的作用机理进行了探讨，而国内这方面的研究报道较少。在酸性条件下土壤中的重金属主要以离子态存在ph越低，土壤中游离出来的重金属数量越大活性越强，对土壤酶的抑制作用越高，反之亦然。其主要机理是土壤胶体的吸附并伴有专性吸附作用。重金属与碳酸盐铁锰结合为沉淀反应以及与有机质的结合作用等。

综上所述，各种胁迫抑制剂与土壤酶的hormesis效应包括多种多种机理，因此在今后很长一段时间，对于土壤酶的hormesis效应的机制仍然有待研究。

3. 研究的基本内容与计划

（一）研究内容

以长江入海口典型滨海湿地崇明东滩为研究对象，通过对采集土样室内培养的方法，围绕重金属与土壤酶活性，开展以下具体内容的研究：

（1）不同背景浓度下cd对土壤hormesis效应研究；

4. 研究创新点

（一）特色

通过探究重金属与土壤碱性磷酸酶（alp）活性之间的剂量效应关系，探讨外源添加的cd² 与土壤alp hormesis效应特征，以期为土壤酶学尺度上的hormesis效应研究提供理论依据。

（二）创新