挺水植物腐解过程中湿地“水体-枯落物”界面重金属汇/源转化规律研究

Growing emergent palants have be known for phytoremediation of heavy metal pollution, but mechanism of influence on heavy metal is not sufficient during aquatic litter decomposition in the wetland. It is difficult to answer the "source-sink" relationship of litter and wetland water heavy metal, and is not conducive to management of aquatic litter. Therefore, this project aims to select three kinds of local typical aquatic plants, through laboratory simulation experiments and in-situ observation method. We study Litter Decomposition process of heavy metal "Adsorption - desorption". Study on "source-sink" conversion process of aquatic plant species and parts of litter on heavy metals in the water; seasonal succession of heavy metals migration and transformation of aquatic plant litter and water; Interface of heavy metals migration and transformation of aquatic plant litter and water; It determine to harvest emergent plant litter from to water for the best time, research can provide a scientific basis for heavy metal repair and related mechanism of aquatic plants, and study of aquatic plants decomposition of management to provide theoretical basis for resources

生长期挺水植物修复重金属污染湿地的作用已被熟知，但凋亡期挺水植物枯落物腐解对湿地重金属的影响及机理研究尚不充分，难以准确回答枯落物与湿地水体重金属“汇-源”关系，不利于挺水植物枯落物的精细利用及管理。基于此，本项目拟选取三种本土典型挺水植物，通过室内模拟和原位观测实验的方法，研究不同种类及部位挺水植物枯落物对水体重金属的“吸附-解吸”过程；季节演替对挺水植物“水体-枯落物”界面重金属迁移转化的影响；扰动对挺水植物“水体-枯落物”界面重金属迁移转化的影响。探明挺水植物腐解过程中湿地“水体-枯落物”界面重金属汇/源转化规律，进而确定从水体中收获挺水植物枯落物的时机，为挺水植物腐解过程中枯落物资源化利用及精细化管理提供理论依据。

生长期挺水植物修复重金属污染湿地的作用已被熟知，但凋亡期挺水植物枯落物腐解对湿地重金属的影响及机理研究尚不充分，不利于挺水植物枯落物的精细利用及管理。因此本项目对不同种类及部位挺水植物枯落物对水体重金属的“吸附-解吸”过程；季节演替对挺水植物枯落物与水体界面重金属迁移转化的影响；扰动对挺水植物枯落物与水体界面重金属迁移转化的影响三个方面进行了研究。.通过本项目的研究，得到以下重要结果：.枯落物碎屑内所有重金属在挺水植物分解初期均迅速增加，在20-40 d时重金属积累达到最大，在随后时间枯落物碎屑重金属基本保持稳定，中后期枯落物碎屑重金属被解吸的过程并不明显。挺水植物种类不同不会导致枯落物碎屑中重金属含量产生显著差异（P>0.05）。但对于重金属的吸附，挺水植物部位比挺水植物种类更为重要，挺水植物枯落物叶片碎屑重金属的含量要明显高于茎以及根部碎屑。.枯落物对重金属吸附作用是由其自身表面的吸附以及附着其上微生物胞外膜及胞外多糖的吸附两方面决定的。与枯落物自身表面吸附重金属的含量相比，枯落物上微生物胞外膜及胞外多糖中重金属含量占枯落物吸附重金属总含量的28-40%。.适当的温度回收枯落物碎屑十分重要。三种典型温度（5℃、15℃、30℃）条件导致枯落物中重金属含量产生显著差异（P＜0.05）。15℃条件枯落物碎屑吸附重金属的量较5℃及30℃条件高，并且枯落物上附着的微生物胞外膜以及胞外多糖重金属含量也明显高于5℃及30℃条件，水体中重金属含量变化也显示这一点。.扰动对枯落物重金属含量的影响十分明显。通过无脊椎动物摄食的生物扰动导致枯落物已附着重金属被解吸，并且无脊椎动物摄取重金属进一步降低了枯落物重金属的含量，但风浪扰动导致枯落物上重金属被解吸的量更高。.项目研究结果为确定挺水植物枯落物在水体中收获时机，挺水植物重金属修复关键过程及相关机理提供科学依据，为挺水植物腐解过程中的枯落物资源化利用及精细化管理提供理论依据。