温带森林土壤渗漏液溶解性有机质含量及光谱特征分析

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目前国际上对于土壤有机质随着氮沉降的变化的研究结果还存在很多的分歧,部分国外研究者将三维荧光技术应用于土壤有机质检测,并得到不错的研究成果,基本证实了三维荧光技术在土壤有机质检测方面的可行性。本文以中国东北长白山地区两林地阔叶红松混交成熟林及其临近的次生白桦林土壤渗漏液为研究对象,利用连续流动分析和三维荧光光谱技术,结合土壤渗漏液中溶解性有机质(DOM)降解实验以及三维荧光光谱和平行因子分析,研究两林地土壤渗漏液DOM生物降解性以及不同荧光组分含量和贡献率的影响。研究两林地土壤渗漏液DOM不同形态[(NH42SO4、NH4Cl和KNO3]和剂量(22.5和45 kg N ha-11 yr-1)模拟氮沉降、碳添加(葡萄糖,64 kg C ha-11 yr-1),去除凋落物处理以及断根处理9年后温带森林实验样地,在融化末期(5月份)和植被生长旺期(7月份)森林土壤渗漏液溶解性有机质(DOM)含量与组分及其光谱特性的变化规律。对实验所有处理森林土壤渗漏液三维荧光光谱进行平行因子分析,得到DOM的三个荧光组分:富里酸类DOM、腐殖酸类DOM和蛋白类DOM。在不考虑实验处理的影响,与融化末期相比,植被生长旺期森林土壤渗漏液溶解性有机碳(DOC)及其生物可降解(BDOC)含量均显著地增加,DOM中蛋白类组分贡献率较低、腐殖化程度较高、生物源贡献较少而陆源贡献较大。长期碳氮干扰对融化末期森林土壤渗漏液DOC含量及其生物可降解性均无显著影响。长期模拟氮沉降对森林土壤渗漏液DOM三种组分的含量和贡献率的影响与外源氮的形态和剂量有关。本研究显示长期碳氮干扰条件下,在上述两种不同时期森林土壤渗漏液DOM的生物可降解性与荧光组分及相关参数所反应的DOM活性具有较高的一致性。实验结果为深入研究森林土壤渗漏液DOM含量和组分及其稳定性的影响因素提供基础。
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