氮循环与海洋初级生产力、碳循环和全球气候变化息息相关。过去的研究认为,反硝化是将固定的氮转变为气态氮的唯一重要过程。但近几年的研究发现,缺氧铵氧化反应在某些海区大量N2的生成中起重要作用。海洋硝化作用、反硝化作用和缺氧铵氧化作用可引起营养盐的组成和结构变动,影响浮游植物的种类组成和数量,并由此影响整个生态系统。本研究运用15N同位素对技术揭示长江口硝化作用、反硝化作用和缺氧铵氧化作用及其速率特征,定量给出沉积物的耗氧量,了解硝化作用与长江口低氧区的产生的关联;定量反硝化作用和缺氧铵氧化作用去除N2的量,深入认识长江口反硝化和缺氧铵氧化等过程对氮循环的调节机制,揭示其在富营养化演变过程中的作用,营养盐的组成和结构变化对生态系统低营养级的影响及其反馈机制,为长江口生态系统的可持续发展提供理论基础。