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1.
亚热带地区3种典型林分土壤DOM数量及光谱特征 总被引：2，自引：0，他引：2
可溶性有机质(DOM)是土壤有机质库中最为活跃的部分,也是土壤有机库中对环境变化最敏感的部分,它参与了有机质在土壤中的腐殖化和微生物的新陈代谢等一系列生物地球化学过程。因此,在调节土壤养分周转和森林生态系统碳氮循环过程中起到重要的桥梁作用。采用水浸提法,结合紫外-可见光谱、荧光光谱、傅里叶红外光谱等技术,探讨了亚热带米槠人促林(AR)、米槠次生林(SF)、杉木人工林(CF)的土壤DOM的数量和光谱特征,以期深入评价森林转换对不同林分土壤肥力及其养分有效性的影响。结果表明:各林分A层土壤DOC、DON浓度均高于B层。B层土壤中,米槠人促林的DOC浓度显著低于其他2种林分(P0.05),而各林分A层土壤的DOC和DON浓度并无显著差异。各林分A、B层土壤DOM的芳香化指数无显著差异。米槠次生林A层土壤DOM的荧光发射光谱腐殖化指数(HIXem)、荧光效率(Feff)显著高于其他2种林分(P0.05),其HIXem分别是米槠人促林、杉木人工林的1.3、1.2倍,其Feff分别是米槠人促林、杉木人工林的2.7、2.5倍。三维荧光光谱表明,各林分A层土壤DOM主要以类腐殖酸物质为主;B层土壤中,米槠人促林和杉木人工林以类蛋白物质为主。各林分土壤的荧光指数(FI)均大于1.4,且B层土壤DOM的鲜度指数(β∶α)均高于A层。傅里叶红外光谱表明,米槠人促林土壤DOM没有羧酸的吸收,土壤pH最高;而米槠次生林土壤羧酸的相对含量最高;杉木林土壤DOC含量少,芳香化合物、羧酸等难分解物质相对富集。综合来看,除了建群树种的影响外,林下植被对土壤肥力的作用也很突出。 相似文献
2.
以中亚热带米槠天然林为研究对象,通过挖剖面法,按0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm、50~60 cm、60~70 cm、70~80 cm、80~90 cm、90~100 cm分层采集原状土柱,并用米槠叶片制备的可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)溶液进行逐层淋溶试验,以阐明DOC在米槠天然林土壤中的淋溶特征。结果表明,在淋溶过程中DOC浓度逐渐下降,DOC最大截留量出现在50~60 cm土层,而且60~100 cm各土层的截留量要小于0~60 cm各土层。淋溶过程中DOC的芳香性和腐殖化程度随土层深度均逐渐下降。红外光谱表明,DOC溶液在土壤淋溶过程中,芳香类、羧酸类等大分子物质会被优先吸附,并且通过0~30 cm土层时土壤中的醇类、酚类小分子物质会发生解吸附,DOC在30~100 cm土层中淋溶时小分子物质的比例明显增加。说明DOC在土壤淋溶过程中会优先吸附芳香化合物和大分子物质,到达底层土壤的DOC溶液中小分子物质所占比例增加,因此DOC对土壤的亲和力降低,减少了土壤的截留量,表明DOC本身的化学性质要比土壤的理化性质更能影响其吸附行为。 相似文献
3.
《亚热带资源与环境学报》2016,(3)
对福州市南江滨公园内典型的3种植被类型:阔叶树种(黄花槐)和针叶树种(南洋杉)及草坪的可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)含量进行研究,分析城市不同植被类型土壤DOC平均含量、季节动态及其与土壤有机碳间的相关关系。结果表明:1)0~20 cm土层中南洋杉、黄花槐和草坪土壤DOC平均含量分别为33.78 mg·kg~(-1)、84.77 mg·kg~(-1)和64.59 mg·kg~(-1),大小顺序为:黄花槐草坪南洋杉,针叶树种(南洋杉)土壤DOC含量低于阔叶树种(黄花槐),不同植被类型的土壤DOC含量具有显著差异(P0.05)。2)城市不同植被类型土壤DOC含量的季节动态明显。南洋杉和黄花槐土壤DOC含量季节变化模式均为:夏季秋季春季冬季;而草坪土壤DOC含量季节变化模式为:秋季夏季春季冬季。研究认为,土壤DOC含量的季节差异不仅与温度、降水等因素有关,植被类型也是产生差异的重要因素。 相似文献
4.
《亚热带资源与环境学报》2016,(4)
在全球气候变化的大背景下,森林碳输入数量和质量的潜在变化将影响森林土壤CO_2排放。目前室内研究有关外源有机物输入对森林土壤CO_2排放的影响多集中于凋落物和死细根的添加,对为土壤微生物生长和代谢过程提供重要养分和能量来源的可溶性有机质(dissolved organic matter,DOM)则较少人涉及。本研究比较单次添加不同浸提比例(样品:去离子水=1∶10和1∶5)(即不同浓度)的叶片DOM到土壤中,采用恒温培养(25℃),测定不同培养时期土壤CO_2排放速率及土壤微生物生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)含量和土壤呼吸熵(q CO_2)差异。研究结果表明:米槠凋落叶DOM比杉木凋落叶DOM含有更多大分子量的、腐殖化程度较高的难分解化合物;添加浸提比例为1∶5的2种树种凋落叶DOM到土壤中,土壤MBC含量表现为随培养时间延长而降低,且添加杉木凋落叶DOM的土壤MBC含量高于添加米槠凋落叶DOM土壤的MBC含量;土壤q CO_2值表现为添加米槠凋落叶DOM杉木凋落叶DOM,在培养第10天、第31天和第80天,添加1∶5浸提米槠凋落叶DOM的土壤q CO_2值分别为添加相同浸提比例杉木凋落叶DOM的1.71,1.29和1.14倍。添加1∶10浸提米槠凋落叶DOM后土壤q CO_2值在培养前30天呈下降趋势,从培养31天开始呈现上升趋势。添加不同树种凋落叶DOM后,土壤CO_2排放速率均呈现前期快速增加而后逐渐下降,最终趋于平缓的趋势。培养第1天时,添加浸提比例为1∶5的米槠凋落叶DOM和杉木凋落叶DOM后土壤CO_2排放速率分别比对照(去离子水)处理高71.9%和30.7%,添加浸提比例为1∶10的米槠凋落叶DOM和杉木凋落叶DOM土壤CO_2排放速率则是对照的1.47倍和1.34倍。不同性质、不同浓度DOM显著影响土壤CO_2排放速率和土壤微生物学性质,这些发现对深入理解森林土壤碳吸存机理具有重要的科学价值,对于完善森林碳循环模型和预测未来气候变化对森林碳吸存的影响等有重要的作用。 相似文献
5.
采用径流小区法,对中亚热带地区的杉木人工林和米槠次生林在不同雨强下径流量和可溶性有机碳（DOC）流失浓度进行比较研究。结果表明：在小雨、中雨、大雨和暴雨4场降雨过程中,米槠次生林和杉木人工林的地表径流量和DOC流失浓度变化趋势一致,即降雨强度增加,地表径流量也随之增加。DOC浓度均呈现了随着雨强的增加而逐渐降低的趋势。说明降雨强度对径流量和DOC浓度均产生了较为明显的影响;米槠次生林和杉木人工林的地表径流量之间差异不显著,米槠次生林和杉木人工林的DOC流失浓度除大雨外均达到显著性水平差异（P〈0.05）,说明植被类型对地表径流量影响较小,对DOC浓度具有较明显的影响。 相似文献
6.
米槠天然林转变成杉木人工林后土壤可溶性有机碳的变化 总被引：1，自引：0，他引：1
对中亚热带米槠天然林及其采伐迹地形成的36年生杉木人工林0～20cm层土壤可溶性有机碳（DOC,dissolved organic carbon）含量进行研究,分析米槠天然林改造成杉木人工林后土壤DOC平均含量及其季节的变化情况．结果表明：米槠天然林0—20cm层土壤DOC平均含量为60．79mg·kg^-1,比杉木人工林（41．24mg·kg^-1）高47．41％;2个林分0～10cm、10～20cm层土壤DOC平均含量差异明显（P〈0．05）,且都是0—10cm层大于10～20cm层;米槠天然林和杉木人工林土壤DOC含量在季节变化中都表现为秋季最大、冬季最小,但是两者的季节变化模式不完全一致;米槠天然林和杉木人工林土壤DOC的差异和人为干扰因素有关． 相似文献
7.
李丽红 《亚热带资源与环境学报》2012,7(2)
以杉木人工林为对照,分析三明陈大人工促进天然更新形成的米槠次生林乔木层碳贮量及其随树种、径阶、高阶的分配特点．结果表明：米槠次生林乔木层物种丰富度高于杉木林,人促天然更新有利于保持乔木层的树种多样性．米槠次生林乔木层碳贮量为178．67t·hm^-2,高于杉木人工林（111．24t·hm^-2）．米槠次生林和杉木人工林均以单优树种碳贮量占绝对优势,但米槠次生林中大个体林木（大径阶、大高阶）的碳贮量远大于杉木人工林．与杉木人工林相比,米槠次生林呈现出异龄的林分结构,这可能是其能够保持高碳吸存和高树种丰富度的重要原因． 相似文献
8.
沙坡头地区农田灌溉和施肥对氮淋溶量影响的研究 总被引：10，自引：6，他引：4
对沙坡头农田不同土壤类型养分和水分供给下0~2 m土壤层淋溶液的分析结果表明:不同类型土壤氮淋溶量差异显著(P < 0.05);同一类型土壤随水肥供给强度的增加,氮淋溶有增加的趋势,特别是灌水次数、土壤水分含量处理和总灌溉量与氮淋溶量间有强正相关关系(P < 0.05);低灌溉水平,氮淋溶量与施肥间无显著相关关系,而高灌溉水平下施肥和灌溉均是主导因子;灌淤土保持田间持水量 40%及以下土壤水分所有施肥水平,氮淋溶量间差异不显著(P > 0.05);风沙土低水低肥(保持田间持水量20%土壤水分)处理与灌淤土保持田间持水量 40%及以下土壤水分处理所有施肥水平无显著差异(P > 0.05),而风沙土高水高肥处理与灌淤土所有水肥处理间差异均显著(P < 0.05),低水低肥将是风沙土最低的氮淋溶界限,在传统农业条件下对该类土壤进行改良是必要的。 相似文献
9.
以福建省三明市格氏栲自然保护区米槠(Castanopsis carlesii)天然林土壤和杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林土壤为研究对象,通过不同梯度(对照CT-0 g·kg-1、低磷LP-0.1 g·kg-1、高磷HP-0.6 g·kg-1)磷添加室内培养实验,采用磷脂脂肪酸(PLFA)分析法,研究磷添加对中亚热带米槠天然林和杉木人工林土壤微生物生物量和群落组成的影响,结果表明:1)施磷除显著提高总磷和有效磷含量外,亦显著增加土壤pH和可溶性有机碳的含量;2)土壤微生物生物量和群落组成对磷添加的响应因施磷量和森林类型不同而不同,其中高磷处理显著增加杉木人工林和米槠天然林土壤微生物PLFA,杉木人工林增幅大于米槠天然林。低磷处理仅显著增加杉木人工林土壤微生物PLFA,对米槠天然林土壤微生物生物量影响不显著;磷添加显著增加杉木人工林土壤革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的比值(GP/GN),对2种森林土壤真菌与细菌比(F/B)影响不显著。该研究表明米槠天然林转变成杉木人工林后,养分流失,加剧了磷限制。因此适当施磷有利于杉木人工林可持续经营。 相似文献
10.
福建万木林12种优势植物叶热值与养分特征 总被引：1，自引：0，他引：1
本研究分析了福建万木林自然保护区中亚热带常绿阔叶林12种优势植物叶热值、灰分含量和C、N含量及其之间的相关性.结果表明:1)12种优势植物叶平均干重热值为乔木(20.95 kJ.g-1)灌木(20.50 kJ.g-1)草本(17.49 kJ.g-1),去灰分热值为灌木(21.78 kJ.g-1)乔木(21.73 kJ.g-1)草本(18.62 kJ.g-1),灰分含量为草本(5.94%)灌木(5.82%)乔木(3.57%);2)12种优势植物叶平均C含量为48.63%,N含量为1.92%.相关分析表明,12种优势植物叶干重热值和去灰分热值与C含量呈极显著正相关(P0.01),与N含量及C/N相关不显著;3)2个不同样地植物叶热值和C/N存在差异,其中样地I(米槠群落)为演替的顶级群落,植物叶去灰分热值与C/N呈极显著负相关(P0.01),样地II(浙江桂群落)处于演替中期阶段,与C/N无显著相关性,但同种植物对光能的捕获特性在不同样地中并未发生显著变化. 相似文献
11.
采用3种固相萃取材料(C18、XAD-8/4和PPL)分离富集西台吉乃尔盐湖卤水中的溶解性有机物(DOM),通过总有机碳/总氮分析(TOC/TN)、紫外—可见光谱分析、元素分析、傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、高温裂解—气相色谱质谱联用仪(Py-GC/MS)等对富集的有机物进行表征和分析方法比较。结果表明,西台吉乃尔盐湖卤水中的溶解性有机物主要有多糖类,芳香类、含氮类有机物,烷烃烯烃类化合物。PPL,C18和XAD-8/4的回收率分别为40±2%,7±2%和16±1%,虽然C18和XAD-8/4回收率较低,但3种吸附剂都有各自的特点,C18较易吸附烷烃烯烃类有机物,XAD-8/4较易吸附芳香类有机物,PPL较易吸附含N类有机物和多糖类有机物。 相似文献
12.
亚热带人工湿地松林土壤溶解性有机碳动态变化及控制因素 总被引：1，自引：0，他引：1
土壤可溶性有机碳（DOC）是土壤有机碳库的活性组分,联接陆地和水生生态系统。DOC的降解影响碳循环、营养动力学机制和微生物的能源供给,因此改变生物地球化学过程。本研究对千烟洲森林试验站（QFES）土壤溶解性有机碳浓度垂直剖面和季节的变化及其控制因子,包括土壤性质和环境因素进行分析。2007年11月至2009年3月每两个月、2009年4月至2010年103每月,分别在土壤10、20、30cm深度和10、30、50cm深度,采用机械式真空取样装置共收集了土壤溶液样品。用总碳分析仪（TOC）测定DOC浓度,DOC浓度平均值范围为3．0-26．2mgL^-1。在土壤剖面10、20、30、50cm深度DOC浓度平均值（±标准差）分别为12．4±4．4、10．6±6．3、8．7±2．6及8．0±5．9mgL^-1。DOC季节平均浓度和春李DOC浓度平均值具有明显的随深度增加而降低的特征。而在夏季、秋季和冬季,DOC浓度在土壤剖面上的变化不具有明显的特征。春季、夏季、秋季和冬季DOC浓度平均值分别为10．2、10．5、10．8和8．3mg^L1,不同深度DOC浓度的季节变化没有一致的特征。分析表明,凋落物有机碳含量与DOC浓度之间无明显相关关系,SOC与DOC含量具有相同的土壤剖面变化特征,SOC与DOC之间具线性正相关关系（R^2=0．19,p〈0．01）,表明SOC是DOC的主要来源之一。在湿地松、马尾松和杉木林,土壤溶液10cm深度和5cm土壤温度间具有指数正相关关系（R^2=0．12,p〈0．01）。在湿地松土壤剖面,DOC浓度与土壤湿度具负线性相关关系（R^=0．15,p〈0．001）,在湿地松、马尾松和杉木林,土壤溶液10cm深度DOC浓度和5cm土壤湿度之间具有负指数相关关系（R^2=0．13,p〈0．001）。取样月降雨量与DOC季节平均浓度不相关。然而,对取样前不同时间降雨量与DOC季节平均浓度的分析表明,取样前降雨事件的时间对不同深度的DOC季节平均浓度有不同的影响。通过分析揭示了SOC和环境变量土壤温度、土壤湿度和降雨是DOC的控制因子。本研究以人工湿地松林碳循环中DOC动力机制为重点,为评价亚热带红壤区生态恢复的效果提供依据。 相似文献
13.
湘东丘陵区4种林地深层土壤溶解性有机碳的数量和光谱特征 总被引：3，自引：0，他引：3
选取湘东丘陵4种典型母质发育的林地土壤,挖掘土壤剖面并分层采集土壤样品至母质层/母岩,研究深层土壤有机碳（SOC）和溶解性有机碳（DOC）的数量和分布规律,采用紫外-可见光谱技术分析深层土壤DOC的宏观化学结构特征。结果表明,土壤DOC含量（2.33~185.26 mg·kg^-1）在板岩红壤和酸性紫色土剖面上某些深层土层出现升高现象。DOC/SOC除第四纪红土红壤在浅层表土最高（1.5%）外,其他3种土壤均在60~80 cm深层土层达到最高峰值（1.0%~2.5%）。SOC数量是控制不同母质土壤DOC数量的重要因素。但光谱分析显示,随着土壤剖面的加深,DOC的宏观化学组成、结构趋于复杂,化学稳定性升高。尽管一些深层土层中DOC/SOC升高,但其DOC化学结构更为复杂,评价深层土壤SOC和DOC稳定性还应考虑其化学结构特性。 相似文献
14.
以青藏高原地区的大柴旦盐湖湖表卤水为研究对象,采用不同的固相萃取(Solid phase extraction,SPE)材料(HLB,PPL,ENVI-18,ENVI-Carb,XAD8和XAD4)对大柴旦盐湖湖表卤水中DOM进行了分离和富集,初步建立了从高盐体系盐湖卤水中高效分离富集出具有代表性的溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)的方法,系统的考察了pH,上样体积,柱流速和洗脱溶剂对DOM回收率的影响。结合傅里叶变换红外光谱分析(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、热裂解—气相色谱—串联质谱分析(Pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry,Py-GC/MS)进一步对盐湖卤水分离物进行了谱学表征。研究结果表明,盐湖卤水在酸性条件下(pH=2),柱流速为0.5 mL/min时有助于吸附剂对DOM的吸附,而随着上样体积的增加,DOM的回收率逐渐下降,而甲醇是比较理想的洗脱剂。大柴旦盐湖湖表卤水中的DOM主要以芳香类,碳水化合物以及部分脂肪族化合物为主,而含氮类化合物含量较少。 相似文献
15.
黑碳添加对杉木人工林土壤微生物量碳氮的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
向杉木人工林土壤中分别添加不同用量黑碳,以0％（C0）、1％（C1）和5％（C5）添加量（质量分数）作为不同处理,通过28d室内培养实验,研究了黑碳添加对土壤微生物量碳（ymc）和微生物量氮（MBN）的影响．结果表明,各处理土攘MBC含量变化趋势是前期急剧减少,后期增加,并趋于稳定;黑碳添加在一定程度上缓解了土壤MBN含量的减少,并随着黑碳添加量的增加,土壤MBN含量呈现增加的趋势．整个培养过程中,除第1d外,黑碳添加处理的土壤MBC和MBN含量始终高于对照处理,C5〉C1〉CO．同时,土壤可溶性碳（DOC）和可溶性氮（DON）含量也因黑碳的添加而呈现减少的趋势． 相似文献
16.
黑碳添加对杉木人工林土壤微生物量碳氮的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
向杉木人工林土壤中分别添加不同用量黑碳,以0％（C0）、1％（C1）和5％（C5）添加量（质量分数）作为不同处理,通过28d室内培养实验,研究了黑碳添加对土壤微生物量碳（ymc）和微生物量氮（MBN）的影响．结果表明,各处理土攘MBC含量变化趋势是前期急剧减少,后期增加,并趋于稳定;黑碳添加在一定程度上缓解了土壤MBN... 相似文献
17.
通过在亚热带杉木林内设置不同隔离降雨强度试验:完全隔离降雨、隔离60%降雨、隔离20%降雨和对照(自然降雨),研究隔离降雨对0~20 cm土层可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)含量的影响,结果表明:0~10 cm和10~20 cm土层,除完全隔离降雨处理土壤DOC峰值出现在春季外,其他处理均出现在秋季。0~10 cm土层中完全隔离降雨和隔离60%降雨处理的土壤MBC峰值出现在春季,而隔离20%降雨和对照的则出现在夏季,10~20 cm土层各处理对应的MBC最大值分别出现在春季、夏季、夏季和秋季。随着土层加深,4种处理土壤DOC、MBC含量均显著降低。0~10 cm土层,完全隔离降雨处理的土壤DOC、隔离60%降雨土壤MBC均与土壤含水量显著正相关,杉木林土壤DOC和MBC对降水变化响应具有明显的季节性。 相似文献
18.
A quantitative assessment is made of suspended sediment load, including particulate organic matter and organic carbon, in 2014 for the small streams of the Northern Yenisei region, in the taiga–tundra transition zone (near the city of Igarka, Krasnoyarsk krai). It was found that the suspended sediment concentration (SSC) of the streams under investigation fluctuated between 2 and 18 mg/L during the summer–autumn low-water period of 2014. The proportion of dissolved organic matter (DOM) in the total sediment yield varied from 16.4% to 74.1%, depending on landscape-geomorphological conditions for suspended sediment formation: it is higher for streams with tundra catchments and lower on forest watersheds underlain by sandy and clayey loams. The DOM content varies from catchment to catchment from 1.63 to 2.42 mg/L, and the mean concentration of dissolved organic carbon (DOC) is estimated at 0.73 to 1.09 mg C/L. It is shown that the local channel transformations serve as the main source of POM and DOC input to the water of two out of three streams under study. Surface runoff or fast subsurface flow in the organic soil horizon is the external source of DOM input to the water of the third stream during flooding. Regional empirical dependencies were obtained, which correlate the water discharge, total SSC and the proportion of DOM are obtained. The long-term proportion of DOM in the annual suspended sediment flow of the Graviika river makes up 25% and DOC, 11%, or, in absolute values, 406 and 183 t/year, and in units of layer 1.26 and 0.57 t/km2, respectively. 相似文献
19.
河流有机碳输出是北极碳循环的重要组分,对气候变化十分敏感。本文利用ArcticGRO的径流及有机碳数据,通过数理统计分析等方法,对2004—2017年间俄罗斯西伯利亚地区的鄂毕河、叶尼塞河和勒拿河有机碳输出进行研究。结果显示：西伯利亚3大河流的年均有机碳输出总量约23 Tg,其中溶解有机碳（DOC）输出约18.55 Tg,占北极地区50%以上,接近颗粒有机碳（POC）输出的4倍。2009—2017年间的年均DOC输出量较1999—2008年存在较大差异,鄂毕河增加18%,叶尼塞河下降13%,而勒拿河增加了近70%。春、夏两季有机碳输出总量占全年85%以上,春季为有机碳输出高峰期,而在鄂毕河流域春、夏季贡献率相当。各流域河流有机碳输出特征不同且具有季节性变化,主要受径流、冻土及人类活动等的影响。其中,DOC输出总量在年际与季节性变化特征上均与径流变化呈显著正相关,随径流增加DOC浓度也相应增大;而多年冻土也因类型及分布差异对河流DOC与POC具有不同程度的影响。研究气候变化下的北极河流有机碳输出特征及影响要素,有助于深入理解北极河流有机碳输出对气候及环境变化的综合响应,为揭示气候变化下的北极碳循环过程奠定基础。 相似文献