湖滨带修复对反硝化脱氮的影响机理及强化技术研究
发布时间：2021-01-25 19:47
湖滨带是连接陆地生态系统和水域生态系统的重要生态缓冲带,具有削减氮磷、净化水质等重要的生态功能。由于人类活动的干扰,湖滨带的自然水文条件常常受到严重干扰,造成湿地退化、湖泊富营养化等严重后果。因此,世界各地采取了大量修复措施来恢复湖滨湿地的水文条件,以期恢复其生态服务功能。硝化、反硝化作用是湿地沉积物中高效的脱氮机制,可以将铵态氮和硝态氮转化为气态氮释放到大气中,永久性地去除湿地生态系统中的氮素。硝化、反硝化作用通常受多种环境变量的影响,水文恢复是一个重要的影响因素。本文整合分析了全球湿地脱氮功能对水文恢复的响应特征,以滇池湖滨带为案例研究水文连通对脱氮功能的影响机理,并以船房河对低C:N水的脱氮效应为案例研究不同环境因子的影响,最后通过模拟实验探索促进脱氮效应的碳、硫添加技术,得出以下主要结果:1.以全球91篇相关文献的110个位点为研究对象,通过Meta-analysis分析湿地土壤背景反硝化速率和潜在反硝化速率对水文恢复的响应特征。总体Meta分析结果显示,水文恢复对湿地脱氮效应发挥了显著的促进作用,对背景反硝化速率的促进效果高达58%,但对潜在反硝化速率则有明显的抑制作用,使其...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)湖北省
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
湖滨带的定义、湿地植被分布及波浪作用（改自Ostendorpetal.,2004）
图 1.2 湿地沉积层的主要脱氮途径（改自 Reddy & DeLaune, 2008）Fig. 1.2 The main mechamism contributing to N removal in wetland sediment (modified fromReddy & DeLaune, 2008).
这个过程主要是在 amo、hzo 和 nxr 基因的介导下（图1.3），受氨单加氧酶、羟胺氧化还原酶和亚硝酸氧化还原酶的调控（Wankel et al.,2011）。反硝化作用（denitrification）是指在缺氧条件下，反硝化菌将 NO3－逐步还原成 N2O 和 N2并最终释放到大气中的过程，其中在亚硝酸还原酶催化下，NO2－还原成 NO 的过程是反硝化作用最重要的限速步骤（图 1.2、1.3），亚硝酸还原酶是由 nirK、nirS 和 nosZ 等多个基因编码合成（Wallenstein et al., 2006）。硝化-反硝化耦合作用是一个有机的整体，是脱氮过程的两个紧密联系的阶段，是土壤氮元素生物地球化学循环的重要环节，硝化作用是土壤中 NH4＋和 NO3－转化的关键步骤，而反硝化作用则是实现永久性去除生态系统活性氮的主要微生
【参考文献】：
期刊论文
[1]湖滨带的基本概念(代前言)[J]. 王洪铸. 长江流域资源与环境. 2012(S2)
[2]太湖湖滨带类型划分及生态修复模式研究[J]. 叶春,李春华,陈小刚,焦向丽,卢少勇. 湖泊科学. 2012(06)
[3]滇池受损湖滨带堤岸处置及基底修复工程技术研究[J]. 陈静,孔德平,范亦农,赵琳娜,李杰,杨发昌. 环境科学与技术. 2012(06)
[4]湖滨带生态修复研究进展[J]. 柴培宏,代嫣然,梁威,成水平,吴振斌. 中国工程科学. 2010(06)
[5]湿地土壤的硝化-反硝化作用及影响因素[J]. 孙志高,刘景双. 土壤通报. 2008(06)
[6]湖滨带退化生态系统的恢复与重建[J]. 颜昌宙,金相灿,赵景柱,叶春,王中琼. 应用生态学报. 2005(02)
[7]太湖湖滨带生态系统退化原因以及恢复与重建设想[J]. 许朋柱,秦伯强. 水资源保护. 2002(03)
本文编号：2999788
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)湖北省
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
湖滨带的定义、湿地植被分布及波浪作用（改自Ostendorpetal.,2004）
图 1.2 湿地沉积层的主要脱氮途径（改自 Reddy & DeLaune, 2008）Fig. 1.2 The main mechamism contributing to N removal in wetland sediment (modified fromReddy & DeLaune, 2008).
这个过程主要是在 amo、hzo 和 nxr 基因的介导下（图1.3），受氨单加氧酶、羟胺氧化还原酶和亚硝酸氧化还原酶的调控（Wankel et al.,2011）。反硝化作用（denitrification）是指在缺氧条件下，反硝化菌将 NO3－逐步还原成 N2O 和 N2并最终释放到大气中的过程，其中在亚硝酸还原酶催化下，NO2－还原成 NO 的过程是反硝化作用最重要的限速步骤（图 1.2、1.3），亚硝酸还原酶是由 nirK、nirS 和 nosZ 等多个基因编码合成（Wallenstein et al., 2006）。硝化-反硝化耦合作用是一个有机的整体，是脱氮过程的两个紧密联系的阶段，是土壤氮元素生物地球化学循环的重要环节，硝化作用是土壤中 NH4＋和 NO3－转化的关键步骤，而反硝化作用则是实现永久性去除生态系统活性氮的主要微生
【参考文献】：
期刊论文
[1]湖滨带的基本概念(代前言)[J]. 王洪铸. 长江流域资源与环境. 2012(S2)
[2]太湖湖滨带类型划分及生态修复模式研究[J]. 叶春,李春华,陈小刚,焦向丽,卢少勇. 湖泊科学. 2012(06)
[3]滇池受损湖滨带堤岸处置及基底修复工程技术研究[J]. 陈静,孔德平,范亦农,赵琳娜,李杰,杨发昌. 环境科学与技术. 2012(06)
[4]湖滨带生态修复研究进展[J]. 柴培宏,代嫣然,梁威,成水平,吴振斌. 中国工程科学. 2010(06)
[5]湿地土壤的硝化-反硝化作用及影响因素[J]. 孙志高,刘景双. 土壤通报. 2008(06)
[6]湖滨带退化生态系统的恢复与重建[J]. 颜昌宙,金相灿,赵景柱,叶春,王中琼. 应用生态学报. 2005(02)
[7]太湖湖滨带生态系统退化原因以及恢复与重建设想[J]. 许朋柱,秦伯强. 水资源保护. 2002(03)
本文编号：2999788
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