世界大河影响控制下海陆连接区域—河口湿地中有机碳及微量元素的分布及归宿,成为大河物质输送循环研究的关键。世界上的河流每年携带数以104Mt的沉积物至河口区域,其是输送物质重要的归宿地。由“河流—河口—近海—远洋”这条物质传输途径来看,河流输出的有机碳在抵达近海前,河口湿地是其必由之路。若选择一典型的河口湿地区域,将河流输入等自然过程与水利工程建设等人类活动影响相结合,借助长石粉标记短期沉积速率,以求从一全新角度认识大河物质入海输送过程中,河口湿地中物质元素的分布与沉积埋藏特征。长江河口—崇明东滩湿地接收世界级大河—长江的巨量物质输送、加之复杂的水动力体系与沉积环境使其成为长江输送有机碳及微量元素的重要埋藏地,因此本文将长江河口发育最为完善的崇明东滩湿地定为研究靶区。文章通过对于长江河口—崇明东滩湿地沉积物粒度的测定,探讨了东滩湿地的沉积环境特征。选取沉积物中有机碳(OC)、微量元素镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、镍(Ni)、锆(Zr)、锶(Sr)、铷(Rb)为研究对象,对比分析了东滩湿地生态系统中各元素在沉积物中的时空变化特征与含量水平。结合埋管沉积物等方法,定量计算了东滩先锋植被—海三棱藨草对于沉积物有机碳库的贡献率。利用长石粉标记所测崇明东滩短期沉积速率,定量估算了东滩湿地沉积物中有机碳及重金属等物质元素的埋藏速率与埋藏通量,对比相关研究成果,揭示了崇明东滩湿地物质元素的沉积埋藏特征。本文在对大量野外调查、实测数据进行综合研究分析的基础上,主要获得以下结论：(1)长江河口崇明东滩湿地沉积物有机碳含量季节变化明显,含量曲线呈“U”型态势。春季,伴随长江上游输沙增加,海三棱藨草植被出土生长,固沙能力增强,沉积物有机碳含量略微增加；夏季,温度升高导致沉积物中有机碳矿化分解速率加快,沉积物有机碳含量快速下降；秋季,温度降低导致有机碳矿化速率减慢,且受植被凋落物分解供给等因素的影响,沉积物有机碳含量迅速增加并达到峰值。(2)东滩湿地沉积物剖面有机碳含量呈锯齿状波动变化,整体变化趋势为伴随深度增加,有机碳含量降低。细颗粒物质的沉积以及大量植被凋落物分解输入使得表层有机碳积聚作用明显。植被吸收以及根系埋藏分解的碳元素通过淋溶作用向下层的迁移,使得沉积物20-90cm深度仍成为有机碳的富集区域。90cm深度以下,沉积物粒度较粗,受有机质分解输入减少与有机碳矿化损失增加等因素影响,有机碳含量大幅下降。(3)忽略径流输沙作用影响,倒伏、死亡植被的埋藏分解是沉积物有机碳含量变化最主要的影响因素。海三棱蔗草植被茎秆部位较为稀疏,因此埋管沉积物5-12cm深度有机碳含量相对较少,出现明显间隔层。埋管沉积物下层较高的有机碳含量则是由于1-3年前埋藏植被较难分解物质的持续分解导致。忽略碳同位素分馏及交换机制,借鉴碳同位素质量平衡模型,得出丰水期东滩受长江河口下游径流输沙影响,植被有机碳输入为0.65mg/g,约占沉积物有机碳库含量的7.3%。枯水时期受植被倒伏作用影响,植被有机碳输入提高为2.06mg/g,约为占沉积物有机碳库含量的31.2%。(4)受长江季节性输沙、湿地环境(pH、温度)、重金属自身性质等因素综合作用,东滩湿地重金属Cd、Cr、Cu、Pb、Zi、Ni季节变化规律复杂。长江河口东滩湿地沉积物剖面重金属含量呈多峰分布态势,受粒度、人为污染、氧化还原作用、东滩湿地的非线性沉积等因素共同影响,重金属含量整体自底层向上波动增加。长江河口东滩湿地沉积物中其它微量元素Zr、Sr、Rb与常量元素K、Ca、Na均值含量为278.44、205.74、151.79μg/g与2.13%、4.08%、1.31%。受岩石、矿物风化等作用影响,东滩湿地沉积物具有自身独特的常微量元素组成特征,为富Ca沉积物。(5)长江河口崇明东滩湿地短时间尺度(≤1年)沉积速率为11.6cm/yr,东滩湿地有机碳埋藏速率为760.19 tC/(km2.yr),有机碳埋藏通量为0.34 Mt/yr。较高的沉积速率维持了崇明东滩较高的碳汇效应。研究区域洪枯水期有机碳埋藏量占长江有机碳输入通量的15%～20%,表明大河控制影响下的河口湿地有机碳埋藏是河流物质输送入海过程中重要的一环。东滩湿地微量元素中重金属Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni的埋藏速率介于40.54～4548.51 mg/(m2.yr),埋藏通量分别为1.84～206.00 t/yr。重金属埋藏通量总量占长江河口重金属输送总量的5.30%。本文的创新点主要为：(1)运用埋管等方式,忽略外来输沙影响,仅考虑埋管柱样内部植被与沉积物有机碳的相互作用过程,具体计算了湿地植被及外源输沙对于湿地沉积物有机碳库的具体贡献量与贡献率。(2)长石粉标记等方式获得长江河口湿地短期内沉积速率,基于世界级大河—长江水沙输送过程,重新估算了有机碳及微量元素的沉积埋藏速率与埋藏通量,并将其与世界级大河控制下的其它区域进行了对比研究。