發(fā)布時間：2021-08-11 17:22

　　溶解態(tài)有機氮（DON）是土壤中活躍的氮庫,其生態(tài)環(huán)境行為與它的化學組成和粒徑分布密切相關(guān)。為評估熱帶濱海區(qū)不同土地利用方式對不同粒徑中土壤溶解性有機氮組成特征的影響,從水稻田、橡膠園、菜園和果園采集土壤樣品,通過一系列微濾和超濾（0.7,0.45,0.2,0.1μm,100,10,1 kDa）對土壤溶解性有機氮分級,并使用連續(xù)流動分析儀、三維熒光光譜和紅外光譜研究了濾液中溶解態(tài)有機氮、無機氮的含量及熒光組分和有機官能團特征。結(jié)果表明,4種土地利用背景下土壤DON值的范圍為5.25—10.88 mg·kg^-1,其大小順序為水稻>菜園>果樹>橡膠,且DON與溶解性總氮（DTN）的比值范圍為26.08%—67.11%,其中橡膠土最高,水稻土最低;不同粒徑下4種土地利用類型土壤DON主要集中在<100 kDa的粒徑中,其值范圍為4.85—9.48 mg·kg^-1,占全量的85.89%—92.41%。三維熒光光譜（3D-EEMs）及平行因子分析表明,4種土地利用背景下土壤DON含有兩種類腐殖質(zhì)組分及一種類蛋白質(zhì)組分,且以類腐殖質(zhì)... 

【文章來源】：生態(tài)環(huán)境學報. 2020,29(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

研究區(qū)域及采樣點分布

圖2反映了4種土地利用背景下土壤全量提取液（<0.7μm）中各種形態(tài)氮的含量及其占溶解性總氮的比例。由圖可知，不同土地利用類型土壤全量提取液中各形態(tài)氮的含量差異顯著，溶解性總氮（DTN）含量范圍為7.82—41.70 mg·kg-1,NO3--N含量范圍為1.45—27.27 mg·kg-1,NH4+-N含量范圍為1.13—7.12 mg·kg-1,DON含量范圍為5.25—10.88mg·kg-1；除水稻田NH4+-N外，各形態(tài)N的平均含量大小順序為水稻>菜園>果園>橡膠。對比不同土地利用背景下土壤提取液中各形態(tài)N占比發(fā)現(xiàn)，水稻土和菜園土中NO3--N含量所占比例最高，分別為65.38%,38.00%，其次為DON(26.08%,36.76%),NH4+-N占比最低（8.54%,25.23%）；然而，膠園土和果園土中DON占比最高，分別為67.11%,44.47%，其次為NO3--N(18.49%,29.32%),NH4+-N占比最低（14.46%,26.21%）。此外，不同土地利用背景下，土壤DON/TN值范圍為0.33%—0.62%，以菜園土最高，為0.62%，膠園土最低，為0.33%，其大小順序為菜園土>水稻土>果園土>膠園土（數(shù)據(jù)未顯示），然而，與DON/TN相反，DON/DTN值以膠園土最高，水稻土最低，其大小順序為膠園土>果園土>菜園土>水稻土。綜上所述，土壤溶解態(tài)總氮含量、各形態(tài)氮含量及各形態(tài)氮占DTN比例受土地利用變化影響顯著。整體而言，各形態(tài)N的平均含量大小順序為水稻土>菜園土>果園土>膠園土。前人研究發(fā)現(xiàn)人類活動，如灌溉、施肥等，會導致農(nóng)業(yè)土壤中DOM含量的增加（Agegnehu et al.,2016），本研究中受人類活動干擾強的農(nóng)業(yè)土壤中各形態(tài)溶解氮的含量均高于受人類活動干擾弱的膠園土壤，表明受人類活動干擾強的農(nóng)業(yè)用地方式土壤中氮的溶解性更強，這將進一步增加土壤氮的流失，從而帶來一系列的環(huán)境問題。

綜上所述，不同土地利用背景下土壤DON含量差異顯著，同種土地利用背景下DON粒徑分布也有顯著差異。整體而言，各粒徑下DON含量大小順序為水稻>菜園>果樹>橡膠，且4種土地利用類型土壤DON主要集中在<100 kDa的粒徑中。王飛等（2014）研究發(fā)現(xiàn)不同土地利用方式對紅壤坡地DON含量無顯著影響，而呂學軍等（2011）發(fā)現(xiàn)不同土地利用類型對黃河三角洲輕度鹽漬化土壤DON含量有影響，其大小的順序為菜地>糧田>果園>未利用地。本研究中不同土地利用類型對DON含量影響顯著，不同區(qū)域研究結(jié)果的差異可能與土壤類型，植被類型及DON提取方法有關(guān)。水稻土DON含量最高，與其氧化還原狀況及土壤全氮含量有關(guān)（表1），水稻田長期處于淹水條件，其氧化還原狀況與橡膠、果園和菜園旱地的氧化還原狀況有很大差異，酸性土灌水后，F(xiàn)e和Mn在缺氧條件下被還原形成Fe(OH)2和Mn(OH)2，使水稻土pH值升高，而pH影響土壤DOM的吸附、解吸過程，對其溶解性有直接影響，pH值的增加會增加DOM的電荷密度，導致DOM的可溶性增加，并促進DOM從土壤礦物上解吸（Tipping et al.,1990);DON在土壤中的含量與土壤全氮密切相關(guān)（汪景寬等，2008），較高的全氮量也導致水稻土DON含量較高；水稻田，菜園以及果樹表土層細根生物量較橡膠土高，可能增加DON的溶出（Lin et al.,2011）；此外，水稻田、菜園和果園會施用一定量的氮肥，也會補充土壤中DON，使其DON含量高于橡膠土壤，橡膠園土壤受人類活動干擾小，凋落葉溶出的大量有機質(zhì)是土壤可溶性有機質(zhì)的主要來源之一（雷秋霜等，2014),DON也主要來源于凋落物及植物根系等自然來源，因此，其含量最低。各粒徑下4種土地利用類型土壤DON主要集中在<100 kDa的粒徑中，且各粒徑含量趨勢與總DON基本一致，均為水稻土DON含量最高，僅在<10 kDa的組分中，菜園土DON含量最高，表明DON主要集中在較小的組分中，菜園土壤DON在<10 kDa的組分中含量增加。前人對卡累利阿北部泥炭沼澤地土壤溶液（Ilina et al.,2014）以及三峽庫區(qū)水體（陳雪霜等，2016）不同粒徑DOM的研究發(fā)現(xiàn)，低分子量DOM的含量（<10 kDa）占主導地位，主要是由于摩爾質(zhì)量與分子直徑的三次方成正比（Ilina et al.,2014），因此直徑為0.1μm的分子與直徑為100 kDa的分子的分子質(zhì)量相差很大，因此<100 kDa的低分子量DON的摩爾濃度占主導。橡膠土<1 kDa組分DON占比最高，其他粒徑占比均低于其他土地利用類型，表明農(nóng)業(yè)土地利用方式會改變DON的粒徑分布。2.2 DON組成與粒徑分布

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3336574