《中亞熱帶主要森林類型土壤的DOM吸附特徵》是依託福建師範大學，由司友濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：中亞熱帶主要森林類型土壤的DOM吸附特徵
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：司友濤
- 依託單位：福建師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
礦物質吸附可溶性有機質（DOM）是我國南方紅壤中最重要的有機質穩定機理。然而目前大多數文獻只關注土壤（主要是礦物質）吸附的DOM的量，卻對DOM的化學結構與吸附行為的關係了解很少。本項目擬選取四種典型的中亞熱帶森林類型土壤，通過室內模擬凋落物層淋溶和礦質土壤吸附DOM的過程，研究DOM在亞熱帶紅壤中的吸附行為和分配格局同其性質和結構的關係，揭示中亞熱帶主要森林類型土壤的DOM吸附特徵，為深入理解森林土壤礦物質吸附DOM的機制提供理論基礎和科學依據。
結題摘要
本項目的執行期內，我們首先以米櫧、馬尾松、杉木、芒萁等植物的鮮葉、未分解層地上凋落物和半分解層地上凋落物為研究對象進行室內淋溶，對淋溶液中的水溶性有機碳(DOC)、水溶性有機氮(DON)、水溶性有機磷(DOP)的含量和化學結構進行了分析。結果顯示，24小時內，隨著淋溶時間的延長，DOM的含量呈現有波動的上升或先升後降的趨勢；隨著樣品分解程度的增加，淋溶液中的DOM的芳香性指數和腐殖化指數越來越高，化學結構趨於複雜；林下植被芒萁釋放DOM的速率較快，但喬木樹種往往含有較多的DON和DOP。若以天（24h）為時間單位，凋落物在前三天釋放DOC和DON的數量分別約占10天內釋放總量的87-95%和68-73%。 我們對米櫧天然林，木荷、錐栗、福建柏、杉木人工林，以及侵蝕地植被恢復後的土壤DOM進行了比較。發現天然林轉化為人工林後，土壤有機質的恢復往往需要一個漫長的過程，其中DOM的遷移對土壤有機質積累的貢獻非常重要。由於不同植被產生的DOM的數量和質量的差異，以及土壤對不同結構的DOC的吸附能力不同，如果人工林凋落物中的DOM有更強的吸附力，土壤有機質就有可能在較短的時間內恢復。 我們繼而將浸提米櫧凋落物得到的DOM溶液淋溶米櫧天然林0-100cm的六個土層，不僅分析了土壤性質對DOC淋溶的影響，還研究了淋溶前後DOC化學結構的變化，以闡明DOC在不同土層中的遷移特徵及影響因素，探尋米櫧天然林土壤的固碳潛力和DOC在土壤有機碳循環中的作用。結果表明：下層土壤比上層土壤吸附DOC的能力更強，親水性DOC和疏水性DOC間會爭奪土壤顆粒表面的吸附點位，而且芳香化合物和大分子物質等疏水性DOC會被優先吸附；土壤中原有的簡單碳水化合物會被外源DOC中的疏水性物質取代；土壤截留DOC的能力與粘粒、游離氧化鐵含量呈極顯著正相關，而與土壤有機碳和砂粒含量呈極顯著負相關。
