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短期低氮添加改变黄山松土壤可溶性有机质的分子组成及稳定性 被引量：1
1
作者 元晓春 张晓晴 +6 位作者 周茜 吴联钻 陈俊明 曾泉鑫 柏欣宇 李文周 陈岳民 《土壤学报》 北大核心 2025年第2期504-514,共11页
可溶性有机质(DOM)对环境变化高度敏感,其动态变化对理解全球变化情景下区域/全球碳循环至关重要。然而,氮沉降背景下土壤DOM分子特性如何变化尚不明确。采用尿素添加模拟野外氮沉降,在黄山松林设置了三个氮添加水平(0、40和80 kg·... 可溶性有机质(DOM)对环境变化高度敏感,其动态变化对理解全球变化情景下区域/全球碳循环至关重要。然而,氮沉降背景下土壤DOM分子特性如何变化尚不明确。采用尿素添加模拟野外氮沉降,在黄山松林设置了三个氮添加水平(0、40和80 kg·hm^(-2)·a^(-1))。利用高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS),探究了短期(三年)氮添加对0~10 cm土壤DOM分子组成及其稳定性的影响。FT-ICRMS分析结果表明,DOM分子主要集中在250~400Da,碳氢氧化合物占全部化合物的50%以上。在DOM分子的八种类别中,木质素类分子在土壤DOM分子中占主导地位,其次是单宁类和缩合芳烃,而易分解的小分子(包括脂质、蛋白质和碳水化合物)的相对丰度较低。尽管氮添加未改变DOM含量和光学特性,但DOM的分子组成变化显著。相比于高氮处理,低氮处理显著降低了DOM中碳水化合物分子的相对丰度,降低幅度73.33%。这可能主要归功于微生物生物量和水解酶活性的增加。此外,低氮添加下双键当量(DBE)显著增加,说明DOM的分子稳定性有所提升。皮尔森(Pearson)相关分析发现,DBE与碳水化合物和蛋白质/氨基糖等小分子化合物呈显著的负相关,而与木质素及缩合芳烃等大分子的相关性不显著。这说明短期氮添加下DOM的分子稳定性可能取决于碳水化合物等易分解小分子的减少而非难分解分子的增加。综合而言,本研究为理解氮沉降下土壤DOM的行为提供了分子层面的新视角。 展开更多
关键词 高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱 可溶性有机质 分子组成 分子稳定性 氮沉降
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亚热带丘陵流域地表水可溶性有机质组分与来源变化特征
2
作者 扈晓碟 邓雅文 +4 位作者 王剑 肖海兵 闫峰陵 万立新 史志华 《生态学报》 北大核心 2025年第7期3421-3430,共10页
可溶性有机质(DOM)是水生生态系统中最大的活性碳库之一,对全球碳循环、水环境质量和水生食物网具有重要影响。为揭示不同水期流域DOM组分与来源的变化特征,以典型亚热带丘陵流域为研究对象,分别于枯水期、平水期和丰水期采集河流(干流... 可溶性有机质(DOM)是水生生态系统中最大的活性碳库之一,对全球碳循环、水环境质量和水生食物网具有重要影响。为揭示不同水期流域DOM组分与来源的变化特征,以典型亚热带丘陵流域为研究对象,分别于枯水期、平水期和丰水期采集河流(干流与一级支流、二级与三级支流)与小型水体的地表水样品,并结合DOM三维荧光光谱和平行因子分析,解析流域地表水DOM组成和来源。结果表明:(1)流域地表水可溶性有机碳浓度表现为枯水期>平水期>丰水期,而不同水体类型间表现为小型水体>干流与一级支流>二级与三级支流。(2)流域地表水DOM包括3个荧光组分,其中2个类腐殖质组分C1和C2,1个类蛋白质组分C3。在时间尺度上,类腐殖质组分C1和C2所占百分比表现为平水期>丰水期>枯水期,类蛋白质组分C3则表现为枯水期>丰水期>平水期;不同水体类型间,干流与一级支流、二级与三级支流组分C1和C2含量显著高于小型水体,而组分C3显著低于小型水体。(3)枯水期流域地表水可溶性有机质荧光指数(FI)的变化范围为2.16—3.04,显著高于平水期和丰水期,表明枯水期DOM大多来源于自生源物质。干流与一级支流、二级与三级支流的自生源指数(BIX)显著低于小型水体,而HIX显著高于小型水体,表明河流中输入的陆源DOM多于小型水体。研究结果可为流域水环境质量保护提供科学依据。 展开更多
关键词 可溶性有机质 组分解析 流域地表水 三维荧光光谱 平行因子分析
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森林凋落物可溶性有机质生物降解的研究进展
3
作者 李婷 陈宜均 +4 位作者 徐佳文 常梦琦 肖胜生 余林 毛瑢 《西部林业科学》 北大核心 2025年第3期55-64,共10页
从生物降解的阶段性特征、主要研究方法、关键影响因素等3个方面综述森林凋落物可溶性有机质(Litter-derived dissolved organic matter,LDOM)的研究现状,深入分析了生物降解过程中LDOM性质的变化特征;比较了不同研究方法的优缺点和适... 从生物降解的阶段性特征、主要研究方法、关键影响因素等3个方面综述森林凋落物可溶性有机质(Litter-derived dissolved organic matter,LDOM)的研究现状,深入分析了生物降解过程中LDOM性质的变化特征;比较了不同研究方法的优缺点和适用情景;重点探讨了LDOM化学组成、凋落物性质、微生物分解者、凋落物混合、全球环境变化对LDOM生物降解的影响。基于LDOM降解过程、凋落物性质、森林结构和全球环境变化的复杂性和多变性,提出今后的研究重点:(1)建立一套统一且科学的研究方法,深入揭示LDOM生物降解的过程机制;(2)研究凋落物不同分解阶段LDOM的生物降解特征,提升对凋落物生物降解和淋溶过程相互关系的认知;(3)探讨物种丰富度和均匀度变化对LDOM混合降解的影响,深入阐明LDOM的生物降解动态;(4)探究多个环境变化因素对LDOM生物降解的共同作用,全面揭示全球变化背景下LDOM生物降解的生态反馈机制。 展开更多
关键词 可溶性有机质 凋落物淋溶 凋落物性质 微生物分解者 光谱性质
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农作物秸秆腐解规律及其可溶性有机质特征
4
作者 尹英杰 商建英 《土壤学报》 北大核心 2025年第3期692-704,共13页
明确农作物秸秆的腐解规律及其释放的可溶性有机质(DOM)特性是掌握还田秸秆碳在农田土壤中环境行为的重要前提,然而目前相关研究获取的秸秆腐解信息极为有限。选取玉米、小麦、大豆和油菜等秸秆进行室内腐解,并利用光谱技术结合二维相... 明确农作物秸秆的腐解规律及其释放的可溶性有机质(DOM)特性是掌握还田秸秆碳在农田土壤中环境行为的重要前提,然而目前相关研究获取的秸秆腐解信息极为有限。选取玉米、小麦、大豆和油菜等秸秆进行室内腐解,并利用光谱技术结合二维相关光谱(2D-COS)以及平行因子分析(PARAFAC)等揭示秸秆腐解的物质变化以及DOM特征。结果表明:腐解完成时秸秆的质量损失率分别为56.8%(油菜)、51.1%(玉米)、48.5%(大豆)和44.0%(小麦);秸秆表面官能团的降解强弱依次为C=O、O-H、-CH_(2)和-COO-;可溶性有机碳含量为10.7~23.6 mg·g^(-1)秸秆,其中玉米和大豆秸秆SUVA254值和芳香百分比均高于小麦和油菜秸秆,E2/E3值则表现出相反的趋势;4种作物秸秆DOM均表现出从类蛋白质物质向类腐植酸物质和类富里酸物质转化的趋势。秸秆腐解过程以及释放的DOM含量均受作物类型影响,但秸秆及其DOM中物质的降解强弱和转化趋势表现出一致性。 展开更多
关键词 秸秆腐解 可溶性有机质 二维相关红外光谱 三维荧光光谱 平行因子分析
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种植不同树种对土壤可溶性有机质渗滤液组成和光谱特征的影响
5
作者 王海珍 郭剑芬 +5 位作者 张磊 林浩 林静雯 熊德成 陈仕东 杨玉盛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期490-496,共7页
可溶性有机质(DOM)是森林生态系统重要的活性碳库和养分库,其性质受到植物种类、土壤性质、水文状况等因素影响。为探究树种对土壤可溶性有机质(DOM)渗滤液组成和光谱性质的影响,在根箱中间种植1年生米槠(CC)、杉木(CL)、花榈木(OP)幼苗... 可溶性有机质(DOM)是森林生态系统重要的活性碳库和养分库,其性质受到植物种类、土壤性质、水文状况等因素影响。为探究树种对土壤可溶性有机质(DOM)渗滤液组成和光谱性质的影响,在根箱中间种植1年生米槠(CC)、杉木(CL)、花榈木(OP)幼苗,并设置不种植对照(NT)处理。于2021年8月的一场暴雨后收集根箱土壤(0~60 cm)渗滤液DOM,测定其理化性质及光谱特征。结果表明:(1)种植杉木幼苗土壤渗滤液中溶解性有机碳(DOC)含量显著高于种植花榈木和米槠幼苗(p<0.05)。(2)米槠土壤渗滤液DOM芳香化指数(SUVA254)最高,杉木土壤渗滤液DOM疏水指数(SUVA260)最低,各树种土壤渗滤液DOM相对分子量大小(SUVA280)无显著差异。(3)三种树种和未种树根箱土壤渗滤液DOM荧光指数(FluI)、新鲜度指数(Frl)、生物源指数(BIX)均无显著性差异,各处理渗滤液DOM腐殖化指数(HIX)均小于1,且种植米槠、花榈木的土壤渗滤液DOM的HIX显著高于未种树对照处理(p<0.05)。本研究土壤渗滤液DOM主要由类富里酸和类腐殖酸物质(C1),类腐殖酸物质(C2)和溶解性类微生物产物(C3)三种成分组成。相比于花榈木和杉木土壤渗滤液DOM,米槠土壤渗滤液DOM中C1、C2组分的贡献率较高,C3组分贡献率较低。(4)Pearson相关分析表明,DOC浓度与紫外指数(SUVA254、SUVA260、SUVA280)、二维荧光指数FluI及三维荧光组分C2呈负相关,与C3呈正相关关系(p<0.05)。本研究结果对亚热带树种土壤养分流动和生物地化循环研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 可溶性有机质 树种 紫外光谱 三维荧光光谱
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降雨季节亚热带常绿阔叶林透冠雨对土壤可溶性有机质的迁移作用 被引量：1
6
作者 王宏宇 吴福忠 +4 位作者 张耀艺 郑旭灵 吴捷录 张雪 张欣影 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期181-189,197,共10页
[目的]作为森林土壤中活性最高的组分,可溶性有机质(DOM)不仅可以直接被微生物利用,还是生态系统中C、N、P等元素迁移的主要载体,其迁移过程受到透冠雨驱动的水力作用和溶解过程的影响。[方法]通过野外原位控制透冠雨输入试验,以亚热带... [目的]作为森林土壤中活性最高的组分,可溶性有机质(DOM)不仅可以直接被微生物利用,还是生态系统中C、N、P等元素迁移的主要载体,其迁移过程受到透冠雨驱动的水力作用和溶解过程的影响。[方法]通过野外原位控制透冠雨输入试验,以亚热带常绿阔叶林的砂质红壤为对象,对照林窗降雨,分析降雨季节森林透冠雨对不同土层土壤可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)和可溶性有机磷(DOP)动态变化的影响。[结果](1)相对于林窗降雨,整个降雨季节以透冠雨为载体输入到土壤的DOM显著增加(p<0.01),DOC、DON和DOP浓度分别增加37.00%,93.47%,85.12%,DOC、DON和DOP通量分别增加20.76%,49.93%,61.55%,但通过40 cm深土壤后,其输出通量差异并不显著,表明土壤对透冠雨中DOM具有较强的吸收能力。(2)相较于林窗降雨,透冠雨显著降低土壤表层输入C/N的29.19%,C/P的26.00%,而无明显改变N/P,而经过40 cm深土壤后,透冠雨显著降低土壤40 cm深度输入C/N的19.35%,C/P的13.35%和N/P的7.45%。表明透冠雨DOM增加主要是因为吸收冠层中的DON与DOP,而在土壤中DOM减少部分主要集中在DOC与DOP。(3)土壤DOC与DOP表现为截留减少,而DON表现为富集增加。相较于林窗降雨,透冠雨显著增加0—40 cm土壤对DOC截留量的39.93%和DOP截留量的72.42%,显著减少对DON释放量的32.37%。[结论]研究结果充分证明亚热带常绿阔叶林透冠雨能促进DOM的输入,有利于土壤各层次对DOM的吸收,对于生态系统可持续经营和管理具有一定的科学意义。 展开更多
关键词 亚热带森林 砂质红壤 可溶性有机质 林冠截留 林窗降雨
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秸秆不同还田方式对紫色土微生物量碳、氮、磷及可溶性有机质的影响 被引量：29
7
作者 吕盛 王子芳 +2 位作者 高明 黄容 田冬 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期266-272,共7页
以广泛分布于西南丘陵区的紫色土为研究对象,通过田间微区试验,研究了油菜/玉米轮作下秸秆不同还田方式对紫色土微生物量碳、氮、磷和可溶性有机质的影响,以期为秸秆在农业生产上的综合利用提供理论依据。结果表明:秸秆直接还田(CS)、... 以广泛分布于西南丘陵区的紫色土为研究对象,通过田间微区试验,研究了油菜/玉米轮作下秸秆不同还田方式对紫色土微生物量碳、氮、磷和可溶性有机质的影响,以期为秸秆在农业生产上的综合利用提供理论依据。结果表明:秸秆直接还田(CS)、生物质炭还田(BC)、秸秆+促腐剂还田(CSD)和秸秆1∶1配施生物质炭还田(CSB)均有效提高土壤微生物量碳(SMBC)、氮(SMBN)、磷(SMBP)含量,其中以CSD处理的微生物量碳、磷最高,分别比CK(单施化肥)增加了46.32%,94.09%;CSB处理的微生物量氮最高,其次为CSD处理,分别达到了104.47,104.14mg/kg。对土壤可溶性有机质而言,除BC处理外,其他秸秆还田处理下土壤可溶性有机碳(DOC)提高了63.26%~189.46%,其中CSD处理最高,达72.74mg/kg;与CK处理相比,秸秆不同还田方式显著降低了土壤可溶性有机氮(DON)含量,但4种处理的土壤可溶性有机磷(DOP)均有提高,特别是CSD处理对土壤可溶性有机磷的提高效果最佳。与CK处理相比,秸秆不同还田方式降低了土壤DON/TN,但有效提高了SMBC/SOC(除BC处理),其中CS和CSD处理的提高效果显著,同时CSD处理的DOC/SOC和SMBN/TN值最高,分别达到了0.49%和7.66%。秸秆不同还田方式能有效提高作物产量,与CK处理相比,各处理的油菜和玉米产量分别提高了3.37%~7.01%和1.49%~3.92%,其中以CSD处理的增产效果最佳。因此,油菜/玉米轮作下西南丘陵山区紫色土最优的秸秆还田方式为秸秆+促腐剂还田,该还田方式下活性有机质含量最高,有利于提高土壤生产力。 展开更多
关键词 秸秆还田 生物质炭 微生物量 可溶性有机质
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红树植物凋落叶分解对土壤可溶性有机质的影响 被引量：24
8
作者 杨秀虹 彭琳婧 +1 位作者 李适宇 王诗忠 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期924-930,共7页
研究红树林湿地土壤可溶性有机质（DOM）的来源、性质及其归宿对于揭示DOM在红树林湿地生物地球化学循环中的作用具有重要意义。采集了木榄（Bruguiera gymnoihiza）、秋茄（Kandelia candel）和桐花树（Aegiceras corniculatum）3种红... 研究红树林湿地土壤可溶性有机质（DOM）的来源、性质及其归宿对于揭示DOM在红树林湿地生物地球化学循环中的作用具有重要意义。采集了木榄（Bruguiera gymnoihiza）、秋茄（Kandelia candel）和桐花树（Aegiceras corniculatum）3种红树植物的新近落叶进行室内48 d分解实验,探讨了凋落叶分解过程对土壤可溶性有机碳（DOC）和可溶性总氮（TDN）含量、C/N比（DOC/TDN）及紫外-可见（UV-Vis）光谱特征（A280、A240/A420和A250/A365比值）的影响。在48 d分解期间,3种红树植物凋落叶的输入均明显增加了土壤DOC的含量,其变化在分解第6 d最为显著,各凋落叶添加组比对照组平均增加了149%（秋茄）~196%（桐花树）,随后各凋落叶添加组土壤DOC含量呈下降趋势。与土壤DOC的变化不同,凋落叶输入后土壤TDN的变化与对照组的差异不明显,但木榄和桐花树添加组的C/N比在分解初期（第6天）显著高于对照组（P〈0.05）。凋落叶的输入亦在不同程度上增大了土壤DOM的A280值,降低了DOM的A240/A420和A250/A365比值。与土壤DOC的变化相似,凋落叶输入使DOM的UV-Vis光谱特征在分解初期（第6天）的变化最明显,其中桐花树凋落叶的影响最大,秋茄凋落叶的影响最小。结果表明：凋落叶输入使培养初期土壤DOM的含量和性质发生明显改变,DOM中大分子及芳香类组分增多、团聚化程度增加,DOM的生物可降解性变小。然而,随着分解的进行,不同凋落叶处理组之间土壤DOM的变化差异性逐渐缩小,并在分解后期与对照组趋近。 展开更多
关键词 红树植物 凋落物 分解 可溶性有机质 土壤
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交替冻融对黑土可溶性有机质荧光特征的影响 被引量：11
9
作者 汪太明 王业耀 +1 位作者 香宝 胡钰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2136-2140,共5页
土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机质研究中最有意义的量化指标,交替冻融作用能够影响土壤DOM的荧光特征。文章利用三维荧光分析交替冻融对黑土DOM光谱特征的影响,并基于光谱特征的改变,评价交替冻融对黑土活性腐殖质和腐殖程度的影响。... 土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机质研究中最有意义的量化指标,交替冻融作用能够影响土壤DOM的荧光特征。文章利用三维荧光分析交替冻融对黑土DOM光谱特征的影响,并基于光谱特征的改变,评价交替冻融对黑土活性腐殖质和腐殖程度的影响。研究表明,与未冻融样品相比,冻融样品DOM的紫外区类富里酸荧光峰发生红移,说明土壤中有机物分子芳香化程度增高,腐殖程度上升;部分冻融样品产生了类蛋白荧光峰,说明冻融过程中微生物降解活动增强;冻融样品的活性腐殖质含量和腐殖程度均较未冻融高,说明交替冻融作用增加了土壤肥力;紫外区类富里酸荧光峰值与可见区类富里酸荧光峰值的比值(r(a,c))与活性腐殖质含量之间、r(a,c)与腐殖程度之间,都存在显著的正相关关系(相关系数分别为0.88,0.77),说明r(a,c)可以评价黑土冻融后土壤活性腐殖质含量和腐殖程度的变化。 展开更多
关键词 三维荧光 荧光特征 交替冻融 土壤可溶性有机质
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可溶性有机质输入对杉木人工林表层土壤有机碳矿化的激发效应 被引量：19
10
作者 张政 蔡小真 +1 位作者 唐偲頔 郭剑芬 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第22期7660-7667,共8页
可溶性有机质(dissolved organic matter,DOM)是生态系统主要的可移动碳库及重要的养分库,它对森林土壤碳吸存的影响已引起高度关注,但DOM对森林土壤有机碳矿化的影响及机制仍不清楚。通过室内为期36 h的短期培养实验,利用^(13)C稳定同... 可溶性有机质(dissolved organic matter,DOM)是生态系统主要的可移动碳库及重要的养分库,它对森林土壤碳吸存的影响已引起高度关注,但DOM对森林土壤有机碳矿化的影响及机制仍不清楚。通过室内为期36 h的短期培养实验,利用^(13)C稳定同位素示踪技术,探究杉木(Cunninghamia lanceolata)凋落叶DOM、米槠(Castanopsis carlesii)凋落叶DOM、杉木死根DOM、米槠死根DOM输入对11年生杉木人工林表层(0—10 cm)土壤有机碳矿化的激发效应,以期揭示DOM在森林碳循环中的作用,对于完善森林碳循环模型有重要意义。研究结果表明:通过^(13)C标记区分不同来源CO_2后发现添加米槠凋落叶DOM和杉木凋落叶DOM处理中来自DOM的CO_2排放速率前期迅速升高,至12 h达到最大值,分别为第2小时的8.0和3.4倍,之后下降,第12小时分别为第36小时的4.6和7.0倍;来自土壤有机碳的CO_2排放速率同样在第12小时达到最大值,分别为同时间点对照的10.1倍和6.3倍。对不同来源CO_2累积排放量进行区分发现,土壤添加凋落叶DOM后来自DOM的CO_2累积排放量显著大于添加死根DOM的(P<0.01),其中来自米槠凋落叶DOM的CO_2累积排放量显著大于来自杉木凋落叶DOM的(P<0.05),这与添加不同来源DOM中DOC含量呈显著正相关(P<0.001)。不同DOM添加对土壤有机碳矿化的激发效应强度不同,培养36h期间添加凋落叶DOM后土壤有机碳激发效应强度始终高于添加死根DOM的。添加米槠凋落叶DOM、杉木凋落叶DOM、米槠死根DOM、杉木死根DOM所引起的激发效应都在第5小时达到峰值,第36小时时添加杉木死根DOM出现负激发效应。可见,添加不同来源DOM对土壤原有有机碳矿化产生了不同的激发效应,这除了与不同来源DOM性质有关外,还可能与DOM添加后土壤微生物群落组成变化有关。有关DOM添加对土壤有机碳矿化影响的微生物学机制有待进一步研究。 展开更多
关键词 ^13C 可溶性有机质 凋落叶 死根 激发效应
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秸秆还田对旱田黄土可溶性有机质三维荧光光谱的影响 被引量：10
11
作者 范春辉 张颖超 +1 位作者 贺磊 王家宏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1820-1823,共4页
以西北旱田黄土为研究对象,分析玉米秸秆还田前后黄土可溶性有机质(DOM)的三维荧光光谱差异,探讨黄土腐殖化程度的变化情况及对Pb(Ⅱ)赋存形态的影响。实验结果表明:黄土DOM的荧光峰主要分布在λex/em=240～270/280～340区域和λex/em=3... 以西北旱田黄土为研究对象,分析玉米秸秆还田前后黄土可溶性有机质(DOM)的三维荧光光谱差异,探讨黄土腐殖化程度的变化情况及对Pb(Ⅱ)赋存形态的影响。实验结果表明:黄土DOM的荧光峰主要分布在λex/em=240～270/280～340区域和λex/em=325/450附近,分别归属为紫外区类富里酸以及可见光区类富里酸和腐殖酸类物质的荧光峰。秸秆还田60d后,紫外区类富里酸荧光峰值增加,在λex/em=250/440附近和λex/em=320～350/350～400区域出现新的腐殖酸荧光峰。黄土腐殖化程度随秸秆还田时间的延长而增加,Pb(Ⅱ)的生物有效性随腐殖化程度的增加而降低。三维荧光光谱可以有效表征秸秆还田前后黄土DOM的变化特性。 展开更多
关键词 三维荧光光谱 旱田黄土 秸秆还田 可溶性有机质
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模拟增温及隔离降雨对中亚热带杉木人工林土壤可溶性有机质的数量及其结构的影响 被引量：5
12
作者 李欢 杨玉盛 +3 位作者 司友涛 林伟盛 熊德成 刘小飞 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2884-2895,共12页
温度和水分影响森林生态系统的结构与功能,而全球变暖和降雨格局的改变是未来气候变化的趋势。我国中亚热带地区森林覆盖率大,碳库丰富,可溶性有机质(DOM)作为森林生态系统的重要组成部分,气候变化对它的数量和组成具有重要的影响。本... 温度和水分影响森林生态系统的结构与功能,而全球变暖和降雨格局的改变是未来气候变化的趋势。我国中亚热带地区森林覆盖率大,碳库丰富,可溶性有机质(DOM)作为森林生态系统的重要组成部分,气候变化对它的数量和组成具有重要的影响。本文对我国湿润亚热带地区杉木人工林土壤进行模拟增温以及隔离50%的降雨试验,利用光谱技术手段研究增温及隔离降雨对土壤可溶性有机质(DOM)的数量及其结构的影响。试验设对照(CK)、增温(W)、隔离降雨(P)、增温与隔离降雨的交互作用(WP)4种处理。结果表明,与对照相比,土壤增温后,0—10cm和10—20cm土层的土壤可溶性有机碳(DOC)和可溶性有机氮(DON)增加,但其芳香性指数和腐殖化程度降低,增温加速DOM的流失,不利于土壤有机质的稳定。季节变化影响土壤的环境,导致隔离降雨有使DOM的数量增加或减少的趋势;在旱季(2014年10月和2015年1月),隔离降雨降低了土壤DOM的数量,但其芳香性指数和腐殖化程度增加,而进入雨季(2015年4月),隔离降雨有使DOM增加的趋势,但其组分中的芳香化合物较少。增温和隔离降雨的交互作用在一定程度上促进DOM的产生,其结构比对照简单。温度和降雨对DOM的影响较为复杂,在全球气候变化背景下,只有长期对其进行观测并探讨其他因素带来的影响才能深入了解气候变暖和降雨格局的变化对土壤碳、氮的影响。 展开更多
关键词 土壤增温 隔离降雨 杉木人工林 土壤可溶性有机质
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水分梯度下若尔盖高寒泥炭地土壤可溶性有机质光谱特征 被引量：6
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作者 王姝 秦纪洪 +4 位作者 谢冰心 刘琛 陈玉雯 唐翔宇 孙辉 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期676-685,共10页
川西高寒泥炭地是中国乃至全球最大的高寒土壤碳库之一,目前正经历着干旱化和植被退化的影响。水溶性有机质(DOM)是有机碳中活性较高的组分,对土壤碳动态平衡乃至源汇转换具有重要意义,同时也是联系陆地土壤和水生生态系统之间碳交换的... 川西高寒泥炭地是中国乃至全球最大的高寒土壤碳库之一,目前正经历着干旱化和植被退化的影响。水溶性有机质(DOM)是有机碳中活性较高的组分,对土壤碳动态平衡乃至源汇转换具有重要意义,同时也是联系陆地土壤和水生生态系统之间碳交换的主要载体,对水环境质量有重要影响。为了解干旱化对若尔盖高寒泥炭地土壤可溶性有机质含量及结构特征的影响,以四川省阿坝藏族羌族自治州若尔盖县高寒泥炭地不同水分环境下表层土壤(0-10cm)水溶性有机质(DOM)为对象,采用三维激发发射矩阵荧光光谱、平行因子分析(EEM-PARAFAC)以及荧光区域积分(FRI)等方法,对其数量和光谱学特征进行了比较研究。结果表明:(1)随着土壤干旱化程度加深,若尔盖泥炭地土壤总有机碳和水溶性有机碳含量而显著降低,降低程度分别为55.36%、28.77%;(2)川西高寒泥炭地DOM的荧光光谱特征参数表明,DOM的芳香性与腐殖化程度随着水分的增加而降低,土壤DOM稳定性降低,微生物可利用性降低;(3)平行因子分析结果显示若尔盖泥炭地土壤DOM中以小分子类腐殖质组分载荷最高,微生物活动和转化过程中蛋白物质类组分最低;(4)高原泥炭地土壤DOM中富里酸类有机质和腐殖酸类有机质占比最高,漫岗草甸土壤中腐殖酸占比高于湿地土壤,而湿地土壤富里酸组分占比高于漫岗草甸土壤。总之,若尔盖湿地干旱化将导致泥炭地土壤碳含量显著性降低,可能导致土壤有机碳将大规模排放。 展开更多
关键词 高寒泥炭地 三维荧光 可溶性有机质 平行因子分析 荧光区域积分 若尔盖湿地
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淡水文石珍珠可溶性有机质对CaCO_3结晶的影响 被引量：5
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作者 马玉菲 高永华 +1 位作者 任冬妮 冯庆玲 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期605-610,共6页
以浙江诸暨淡水文石珍珠为实验原料,提取文石珍珠中的两种基质蛋白——酸可溶蛋白(ASM)和水可溶蛋白(WSM),并分别将其制备成一系列不同浓度的基质蛋白溶液。利用上述两种不同浓度的可溶性有机基质溶液采用扩散法开展了碳酸钙的体外模拟... 以浙江诸暨淡水文石珍珠为实验原料,提取文石珍珠中的两种基质蛋白——酸可溶蛋白(ASM)和水可溶蛋白(WSM),并分别将其制备成一系列不同浓度的基质蛋白溶液。利用上述两种不同浓度的可溶性有机基质溶液采用扩散法开展了碳酸钙的体外模拟矿化实验,探讨两种可溶性有机质的浓度在控制CaCO3结晶方面的作用。通过扫描电子显微镜及显微共聚焦拉曼光谱等方法对体外模拟矿化结果进行了观察和分析。结果表明,酸可溶蛋白对碳酸钙晶体的形貌和尺寸具有明显的调控作用,而对晶型无影响,不同浓度的酸可溶蛋白对碳酸钙晶体形貌影响差别不大,对尺寸的影响略有不同;水可溶蛋白对碳酸钙晶体的晶型、形貌及尺寸均有显著影响。不同浓度的水可溶蛋白对碳酸钙晶体的形貌和尺寸影响较大,对晶型有一定的调控作用。 展开更多
关键词 CACO3 可溶性有机质 淡水珍珠 生物矿化 体外模拟
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利用方式对青海省高寒草甸土壤可溶性有机质光谱学特性的影响 被引量：3
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作者 张苗苗 陈伟 +2 位作者 赵军 林丽 张德罡 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期71-79,共9页
为深入了解不同利用方式对青海省高寒草甸土壤可溶性有机质含量和结构特性的影响,以次生沙棘林地、退耕还林地、农田和天然放牧地等4种利用方式土壤作为对象,研究了其0～10cm和10～20cm土层可溶性有机质含量、紫外-可见光光谱及其特征... 为深入了解不同利用方式对青海省高寒草甸土壤可溶性有机质含量和结构特性的影响,以次生沙棘林地、退耕还林地、农田和天然放牧地等4种利用方式土壤作为对象,研究了其0～10cm和10～20cm土层可溶性有机质含量、紫外-可见光光谱及其特征参数、荧光光谱及其特征参数等。结果表明,0～10cm土层可溶性有机碳和有机碳含量由高到低的顺序为天然放牧地>退耕还林地>次生沙棘林>农田。10～20cm土层中的可溶性有机碳及有机碳含量在退耕还林地和次生沙棘林中较高。有机碳含量和可溶性有机碳含量及其复杂程度随土层的加深而降低。天然放牧地土壤可溶性有机质的芳香化程度和腐殖化程度较高,含有较多的多环芳烃。研究结果指出,天然放牧地土壤可溶性有机质的结构更为复杂,稳定性更强,对维护青海省高寒地区碳库平衡和生态稳定有积极作用。0～10cm土层土壤可溶性有机质的结构更为复杂。 展开更多
关键词 利用方式 高寒草甸 可溶性有机质 光谱学特性
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可溶性有机质对土壤胶体可移动性影响试验研究 被引量：2
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作者 张文杰 蒋峰永 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2013-2019,I0009,共8页
土壤胶体广泛存在于地下环境中,胶体可能加快也可能阻滞土中污染物迁移,关键在于胶体的可移动性。以腐殖酸和牛血清白蛋白为典型可溶性有机质,以膨润土胶体作为典型无机土壤胶体,进行一系列胶体迁移试验,研究了不同离子强度条件下不同... 土壤胶体广泛存在于地下环境中,胶体可能加快也可能阻滞土中污染物迁移,关键在于胶体的可移动性。以腐殖酸和牛血清白蛋白为典型可溶性有机质,以膨润土胶体作为典型无机土壤胶体,进行一系列胶体迁移试验,研究了不同离子强度条件下不同可溶性有机质对土壤胶体可移动性的影响,根据DLVO理论探讨土壤胶体迁移机理。试验结果表明,膨润土胶体的可移动性随着离子强度的增大而减弱;腐殖酸和牛血清白蛋白均有利于膨润土胶体的移动,其中腐殖酸比牛血清白蛋白更能加快胶体移动;离子强度相同时,大孔隙度介质中膨润土胶体的可移动性高于小孔隙度介质。 展开更多
关键词 可溶性有机质 土壤胶体 可移动性 离子强度
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可溶性有机质对凹凸棒土负载铁/镍降解黄棕壤中BDE47的影响
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作者 刘总堂 谷成刚 +2 位作者 叶茂 卞永荣 蒋新 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期453-459,共7页
多溴联苯醚(PBDEs)是一类广泛使用的溴代阻燃剂,在大气、水体、土壤、生物体等环境介质中普遍检出,严重威胁环境安全和人体健康。本文以凹凸棒土负载铁/镍材料(A-Fe/Ni)为修复剂,以普遍检出的2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE47)为模式化合物... 多溴联苯醚(PBDEs)是一类广泛使用的溴代阻燃剂,在大气、水体、土壤、生物体等环境介质中普遍检出,严重威胁环境安全和人体健康。本文以凹凸棒土负载铁/镍材料(A-Fe/Ni)为修复剂,以普遍检出的2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE47)为模式化合物,开展了可溶性有机质(DOM)存在条件下,A-Fe/Ni对黄棕壤中BDE47的降解动力学过程研究,探讨了DOM对材料降解BDE47的影响机制。结果表明:A-Fe/Ni可高效地降解黄棕壤–甲醇/水体系中的BDE47,降解过程符合假二级动力学方程,BDE47可被降解成一溴~三溴联苯醚和联苯醚。体系中加入3种DOM(胡敏酸、柠檬酸和草酸)后,DOM在Fe/Ni颗粒表面形成钝化层,抑制了降解过程中的传质和电子传递作用,不同程度降低了A-Fe/Ni对黄棕壤–甲醇/水体系中BDE47的降解效率,并影响其降解产物物质的量的组成。实验结果为使用零价纳米铁及零价纳米铁基双金属材料修复污染土壤中PBDEs提供了理论依据和参考。 展开更多
关键词 多溴联苯醚 凹凸棒土负载铁/镍 降解动力学 可溶性有机质 影响机制
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西北灌漠土长期不同施肥改变土壤可溶性有机质的化学及光谱学特性 被引量：26
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作者 常单娜 曹卫东 +7 位作者 包兴国 白金顺 张久东 卢秉林 高嵩涓 曾闹华 王雪翠 志水胜好 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期220-225,共6页
依托在河西走廊灌漠土上开始于1988年的长期定位试验,利用紫外-可见光谱、红外光谱、元素分析等方法研究了不同施肥处理下土壤可溶性有机质(DOM)的变化。试验设施用有机肥、绿肥、化肥和不施肥对照4个处理。结果表明,施肥增加DOM的含量... 依托在河西走廊灌漠土上开始于1988年的长期定位试验,利用紫外-可见光谱、红外光谱、元素分析等方法研究了不同施肥处理下土壤可溶性有机质(DOM)的变化。试验设施用有机肥、绿肥、化肥和不施肥对照4个处理。结果表明,施肥增加DOM的含量,相比对照处理,有机肥处理、绿肥处理、化肥处理的可溶性有机碳(DOC)分别增加37%,29%,16%,可溶性有机氮(DON)分别增加334%,257%,182%,总碳水化合碳(TCs)分别增加90%,25%,2%,总有机酸碳(TOAs)分别增加195%,116%,58%。有机肥处理各指标比对照处理均差异显著,除TCs外绿肥处理、化肥处理的其他指标也比对照处理差异显著。紫外-可见光谱结果,施肥提高了DOM的紫外吸收特征值SUVA_(254),SUVA_(260),SUVA_(272),SUVA_(280),表明施肥增加了DOM的芳香及疏水部分比例、腐殖化程度、平均分子量,使DOM更趋于稳定。不同施肥处理间表现出相当一致的规律,有机肥效果最为明显,其次是绿肥、化肥。红外光谱分析结果,有机肥处理相对于其他处理芳香族特征峰从1 625cm^(-1)处向近红外方向移动出现在1 649cm^(-1)处,接近土壤胡敏酸芳香族特征峰(1650cm^(-1)),说明有机肥处理土壤DOM的芳香性更高。绿肥处理在归属于糖、醇类及羧酸物质C—O伸缩振动的1 260~1 000cm^(-1)吸收峰高于其他处理,说明绿肥处理增加了土壤DOM的富氧基团类物质。化肥处理在归属于N—H振动的3 559,3 419和1 456cm^(-1)吸收峰高于其他处理,表明化肥增加了土壤DOM的胺类物质。元素分析结果显示有机肥、绿肥、化肥分别增加了C,O,N的相对含量。 展开更多
关键词 长期不同施肥 可溶性有机质 紫外-可见光谱 红外光谱 元素分析
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氮沉降与生物炭对土壤可溶性有机质的影响 被引量：8
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作者 马亚培 李宇轩 +6 位作者 谢欢 程蕾 司友涛 陈岳民 马红亮 高人 尹云锋 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期4514-4521,共8页
利用盆栽实验,探讨氮沉降与生物炭(BC)施用对杉木幼苗土壤可溶性有机碳(DOC)含量和可溶性有机质(DOM)光谱学特征的短期影响.氮沉降处理为0(对照)、40(低氮)和80kgN/(hm^2·a)(高氮),在不同氮沉降下BC施用水平分别为0(对照)、12(低量... 利用盆栽实验,探讨氮沉降与生物炭(BC)施用对杉木幼苗土壤可溶性有机碳(DOC)含量和可溶性有机质(DOM)光谱学特征的短期影响.氮沉降处理为0(对照)、40(低氮)和80kgN/(hm^2·a)(高氮),在不同氮沉降下BC施用水平分别为0(对照)、12(低量BC)和36t/hm^2(高量BC).结果表明:相比对照处理,单独低氮与单独高氮处理3个月后土壤pH值分别下降了0.06和0.09(P<0.05),但单独施用BC和氮沉降背景下施用BC处理的土壤pH值均呈上升趋势,增加了0.32~0.94(P<0.05).与对照处理相比,单独低氮处理的土壤DOC含量显著降低,单独高氮处理的则显著升高且DOM结构趋于简单;单独施用BC和氮沉降背景下施用BC处理中,低量BC处理的土壤DOC含量无明显变化,但高量BC处理的显著提高了30.1%~95.6%,并且DOM结构趋于复杂.冗余分析发现,土壤pH值是导致不同处理DOM存在差异的关键因素.因此,氮沉降背景下施用高量BC短期内可以减缓土壤酸化,提高土壤DOC含量并使DOM更加稳定. 展开更多
关键词 氮沉降 生物炭 人工林 可溶性有机质 光谱结构
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增温、施氮对中亚热带杉木林土壤可溶性有机质的影响 被引量：13
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作者 焦宏哲 李欢 +4 位作者 陈惠 鲍勇 孙颖 杨玉盛 司友涛 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1249-1258,共10页
受人类活动的影响,1880-2012年,全球地表平均温度约提高0.85°C;同时,1980-2010年间我国大气氮沉降以0.41 kg·hm^–2的速率逐年增加。全球变暖和大气氮沉降将通过影响环境因子变化进而影响土壤可溶性有机质(DOM,Dissolved orga... 受人类活动的影响,1880-2012年,全球地表平均温度约提高0.85°C;同时,1980-2010年间我国大气氮沉降以0.41 kg·hm^–2的速率逐年增加。全球变暖和大气氮沉降将通过影响环境因子变化进而影响土壤可溶性有机质(DOM,Dissolved organic matter)。为探究增温和施氮对DOM数量及其结构的影响,选取我国中亚热带杉木人工林土壤进行增温以及施氮试验,试验设对照(CT,0 kg·hm^–2·a^–1)、增温(W,+5℃,0 kg·hm^–2·a^–1)、高氮(HN,80 kg·hm^–2·a^–1)、低氮(LN,40 kg·hm^–2·a^–1)、增温×高氮(WHN,+5℃,80 kg·hm^–2·a^–1)、增温×低氮(WLN,+5℃,40 kg·hm^–2·a^–1)6种处理。结果表明,与CT相比,W处理的土壤可溶性有机碳(DOC,Dissolved organic carbon)和可溶性有机氮(DON,Dissolved organic nitrogen)增加,但其芳香性指数和腐殖化程度低,这很可能是由于增温促进了土壤有机质(SOM,Soil organic matter)向DOM的转化。季节通过影响土壤环境,对施氮后的土壤DOM结构有不同影响:干季(2015年1月)时,施氮使DOM含量增加,其芳香性指数显著升高;雨季(2015年4月)时,施氮处理的土壤DOM含量升高,但其芳香性指数和腐殖化程度呈下降趋势。在增温和施氮的交互作用下DOM含量达到最高,其结构相对简单。除了温度和氮含量的直接影响外,RDA(冗余分析)表明,土壤含水量和pH也是决定土壤DOM变化的重要因子。增温和施氮均可以降低土壤pH,使得SOM更容易向DOM转化。增温会加速植物残体和SOM向DOM的溶解过程;施氮会通过促进植物生长,增加土壤DOM的含量。 展开更多
关键词 增温 氮添加 杉木人工林 可溶性有机质
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