《DOM對亞熱帶森林土壤有機-礦物複合體穩定性的影響機制》是依託福建師範大學,由司友濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:DOM對亞熱帶森林土壤有機-礦物複合體穩定性的影響機制
- 項目類別:面上項目
- 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
可溶性有機質(DOM)被土壤礦物質吸附形成有機-礦物複合體是我國南方紅壤最重要的有機質乎紋估穩定機理。本項目擬選取福建省三種不同母岩(花崗岩、石龍訂組英砂岩、石灰岩)發育的土壤上的天然林和人工林為研究對象,探討DOM在土壤中的吸附/解吸過程如何影響有機-礦物複合體的數量和穩定性,以期為深入理解我國亞熱帶森林土壤有機質的動態周轉和固持潛力提供科學依據。
結題摘要
我國亞熱帶森林生態系統水熱條件優良,地上凋落物中大量的有機質以可溶性有機質(DOM)的形式輸入到土壤中。DOM在土壤中的妹符炒吸附/解吸既會影響到土壤有機質(SOM)沿剖面的分配,也會影響到土壤有機-礦物複合體的穩定性。然而目前對我國亞熱帶森林土壤中DOM吸附、解吸的機理及其生態學意義仍缺乏理解。根據項目計畫書的內容,我們做了如下工作:1)我們首先分析了我國亞熱帶典型森林類型中地上凋落葉和土壤所含的DOM的化學結構;發現闊葉樹凋落物的DOM養分含量更高、結構更複雜;闊葉林土壤DOM的AI較低但是HIX較高。2)然後室內模擬了來自米櫧凋落葉的DOM溶液在米櫧林下土壤和絲栗栲林下土壤中的垂直遷移過程;發現外源DOM和本底SOM結虹設構上的差異性是決定DOM吸附或解吸的重要因素,其作用甚至大於鐵鋁氧化物;森林轉換可能導致DOM解吸後向下層土壤遷移,其實更有利於SOM的長期穩定性;被解吸的物質其化學穩定性可能較高,比如烷烴類物質。3)研究了格氏栲(闊葉樹種)和黃山松(針葉樹種)凋落葉的可溶性有機質(DOM)在格氏栲天然林和擊喇故酷黃山松天然次生林這兩種林分土壤中的動態吸附,並檢驗了溫度和土層對烏懂紋吸附的影響。結果表明DOM在土壤顆粒表面的吸附是多層吸附,並且是化學作用主導的放熱過程,溫度升高不利於吸附的發生。4)通過野外原位電纜對土壤增溫的試驗道埋戒鍵亦發現,增溫使土壤DOM的數量增加、結構變得簡單,不利於SOM的穩定 ;隔離降雨使得土壤DOM的數量減少,且含有更多的芳香類物質。5)考察了不同森林類型土壤DOM與微生物的群落組成和酶活性之間的關係。通過對米櫧、馬尾松、杉木等典型森林土壤進行分析發現,土壤DOC(可溶性有機碳)大部分是微生物難以利用的,而DON是驅動我國亞熱帶森林土壤酶活性和DOC可降解性的主要因子。6)新鮮凋落葉添加對土壤DOM和微生物的影響,發現新鮮添加會是DOM中C/N比例升高,同時MBC和MBP增加但MBN減少。