【摘要】：DOM是森林生態(tài)系統(tǒng)中一類十分活躍、重要的化學(xué)組分,也是最容易被微生物利用的組分,是微生物代謝重要的物質(zhì)和能量來(lái)源,在全球碳循環(huán)過(guò)程中起到極其重要的作用。森林轉(zhuǎn)換會(huì)直接影響森林生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)的平衡,導(dǎo)致土壤可溶性有機(jī)質(zhì)(DOM)的含量、結(jié)構(gòu)組成及其在土壤中的降解發(fā)生變化,從而影響土壤碳循環(huán)過(guò)程。因此本文在中亞熱帶地區(qū)設(shè)立福建三明森林生態(tài)系統(tǒng)與全球變化研究站,研究由米櫧天然林轉(zhuǎn)化而來(lái)的闊葉林(米櫧次生林、米櫧人促林)和針葉林(馬尾松人工林、杉木人工林)等林分0-10 cm、10-20 cm土層土壤的DOM為對(duì)象,研究其濃度、光譜結(jié)構(gòu)特征和生物降解性。實(shí)驗(yàn)采用水浸提法,同時(shí)結(jié)合紫外光譜、熒光光譜、紅外光譜等分析不同林分土壤DOM濃度和光譜結(jié)構(gòu)特征,同時(shí)我們進(jìn)行土壤DOC溶液培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M其在土壤中的降解過(guò)程,采用雙指數(shù)衰變模型進(jìn)行擬合,研究土壤DOM的生物降解性。以期更好的了解DOM真實(shí)的生物學(xué)活性,這也是C循環(huán)動(dòng)態(tài)模擬的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。研究結(jié)果表明:(1)森林轉(zhuǎn)換后,各林分土壤DOM含量均發(fā)生變化,闊葉林表層土壤DOC、DON含量大于針葉林,這主要是受到凋落物數(shù)量、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤微生物等綜合因素的影響。各林分不同土層土壤中DOC、DON濃度差異較大,這主要是由于凋落物和植物根系主要集中于表層土壤,分解后形成腐殖質(zhì)在表層土壤中積累較多。(2)光譜結(jié)果表明森林轉(zhuǎn)換后,闊葉林芳香化指數(shù)、腐殖化指數(shù)顯著高于針葉林,表明其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,微生物活性強(qiáng),土壤有機(jī)質(zhì)分解轉(zhuǎn)化較快,微生物代謝產(chǎn)物積累更多。土壤DOM來(lái)源主要為外源與微生物來(lái)源相結(jié)合,既有地表凋落物、地下根系的輸入;也有內(nèi)部微生物介入、人類活動(dòng)。三維熒光結(jié)果顯示土壤DOM結(jié)構(gòu)主要為類溶解性微生物代謝產(chǎn)物和類腐殖酸物質(zhì),三維熒光結(jié)果結(jié)合平行因子分析顯示主要包括類腐殖酸物質(zhì)、類蛋白物質(zhì)、類富里酸物質(zhì),說(shuō)明了土壤DOM結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,主要受到微生物和凋落物輸入的影響。米櫧天然林土壤DOM在3700-3000 cm-1、1680-1640 cm-1、1150-1000 cm-1、690-500 cm-1處的相對(duì)吸收最強(qiáng),說(shuō)明這種林分的土壤DOM結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,既含有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的醇酚類物質(zhì)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的羧酸類、芳香類物質(zhì)。(3)闊葉林土壤DOC的降解率在表層土壤顯著高于針葉林,表明了闊葉林土壤DOC易被微生物利用分解的組分比例更大。土壤DOC生物降解培養(yǎng)過(guò)程中芳香化指數(shù)、腐殖化數(shù)值變大,表明隨著降解的進(jìn)行,微生物優(yōu)先利用碳水化合物等易分解組分,芳香類、腐殖類物質(zhì)等有機(jī)組分在土壤積累更多,從而使土壤DOM結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。培養(yǎng)結(jié)束后土壤DOC的剩余降解率與土壤DOM溶液初始光譜指標(biāo)的線性擬合,表明了土壤光譜指標(biāo)可在一定程度上解釋土壤DOC的生物降解性。
【學(xué)位授予單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S714
【圖文】：

圖２－１研究技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｔｕｄｙ邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋Ｒｏａｄｍａｐ逡逑

Ｆｉｇ．３－１邋Ｓｏｉｌ邋ｍｉｃｒｏｂｉａｌ邋ｂｉｏｍａｓｓ邋ｏｆ邋ｅａｃｈ邋ｓｔａｎｄ逡逑３．２不同林分土壤ＤＯＣ、ＤＯＮ．含量逡逑如圖３－２所示，米櫧人促林０－１０邋ｃｍ邋土壤可溶性有機(jī)碳濃度均顯著高于其他林分逡逑土壤，各林分0＿１0邋ｃｍ邋土壤的可溶性有機(jī)碳濃度從大到小排列為：米櫧人促林＞米櫧逡逑次生林＞米櫧天然林＞杉木人工林＞馬尾松人工林。１０－２０邋ｃｍ邋土層中，各林分土壤可逡逑溶性有機(jī)碳濃度顯著。米櫧次生林土壤可溶性有機(jī)氮含量顯著高于其他林分。逡逑１９逡逑

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本文編號(hào)：2762054