低剂量Cd2 对崇明东滩湿地沉积物反硝化与氨化相对重要性的影响开题报告

全文总字数：3554字

1. 研究目的与意义

目的：比较低剂量Cd² 对湿地沉积物Den（反硝化）与DNRA（氨化）相对重要性的影响。

意义：为滨海湿地氮素还原过程、调控措施及湿地土壤污染修复与评价提供理论依据。

2. 国内外研究现状分析

氮是陆地和水体生态系统中与植物生长有关的重要限制性因子，其在自然界中的循环转化是地球生物圈、大气圈和水圈等基本物质循环过程中的重要一环。随着人类活动的加剧，自然界中原有的氮循环过程已经受到了强烈的干扰和破坏，源源不断地进入到环境中的氮要么在陆地上不断累积，要么进入江河、湖泊甚至海岸带地区污染水体，或者直接释放到大气中影响空气质量，这就使得与氮循环有关的一些环境问题，诸如温室效应、水体富营养化、酸雨等生态环境问题进一步加剧（甚至引发一系列的经济问题），其影响范围已不再仅局限于陆地，而是波及到海洋特别是近海岸带地区。尤其是，全球约 60%左右的人口生活在近海岸带地区 （100 km），由于接受过量营养元素而导致的海岸带地区水体富营养化问题已经成为当前区域性乃至全球性的重要议题。因此，人类活动影响下的氮循环已经成为当前人类所必须面临的重大环境问题之一。

海岸带是海洋环境中受人类活动影响最大、生物地球化学循环最为活跃的地区。这一地区氮的生物地球化学循环包括: 生物固氮、有机氮的氨化、氮的硝化、反硝化等 4个主要过程。氨的硝化为反硝化细菌提供了重要的硝酸盐来源 ,通常采用同位素方法来研究硝化过程。反硝化过程一方面减少了海水中初级生产者可利用的氮 ,另一方面产生了终结产物 n₂和 n₂o ,而 n₂o是一种温室气体 ,可能影响全球气候变化影响海岸带反硝化过程的因素主要有水体和沉积物中硝酸盐的浓度、碳的可利用性、温度、溶解氧浓度与穿透深度 ,还有氧化还原电位、阻滞物的浓度、 ph、盐度、光照以及底栖生物的扰动及植物群落的特性等。温带海洋环境中反硝化速率表现出明显的季节性 ,这主要是因为硝酸盐含量、可利用的有机碳以及温度的季节变化。

徐莎等通过典型滨海湿地沉积物反硝化与硝态氮氨化相对重要性研究。得出崇明东滩沉积物 den 和 dnra 速率及二者的相对重要性与植物群落和季节变化密切相关。dnra 过程主导着湿地沉积物中 no^－₃的还原，但冬季在互花米草植物群落可能存在沉积物氮素通过den 途径逸失的高峰期。因此，从植物控策略而言，减控互花米草有助于湿地富营养化和温室气体排放的控制。

3. 研究的基本内容与计划

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，通过对采集沉积物室内培养的方法，研究不同植被类型下（芦苇、互花米草、光滩）低剂量cd² （浓度梯度为0、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5 mg/kg）分别对崇明东滩湿地沉积物反硝化（den）及氨化（dnra）强度的影响。

实验计划：

4. 研究创新点

（一）特色

通过探究低剂量的cd² 对不同植被类型下崇明东滩湿地沉积物den和dnra的影响，探讨典型滨海湿地土壤重金属对沉积物氮素还原过程的影响，为滨海湿地土壤污染修复提供一个理论依据，为滨海湿地的水体富营养化调控提供理论依据。

（二）创新