氮沉降对毛竹林土壤可溶性有机质数量与光谱学特征的影响

氮沉降对毛竹林土壤可溶性有机质数量与光谱学特征的影响

论文摘要

中国亚热带是受氮沉降影响最严重的地区之一.土壤可溶性有机质(DOM)被认为是土壤有机质的重要指标,氮沉降可能通过改变微生物活性导致土壤DOM质量和数量的变化.本研究以亚热带毛竹林为研究对象,设置对照、低氮和高氮3个水平,进行为期3年的施氮处理,探究氮添加对土壤DOM含量、光谱学特征和微生物胞外酶活性的影响.结果表明:与对照相比,施氮后土壤pH、可溶性有机碳、可溶性有机氮含量和芳香化指数无显著变化,而腐殖化指数随施氮量的增加显著增加,微生物酶活性也随着施氮量的增加呈现先升高后下降的趋势.傅里叶红外光谱结果显示,土壤DOM在7个区域的相似位置存在吸收峰,其中,1000~1260 cm-1的吸收峰最强,表明施氮处理后,土壤中多糖类、醇类、羧酸类及酯类物质增加.三维荧光光谱结果表明,施氮处理后,土壤DOM结构有显著改变,表现在低分子物质如类蛋白质物质和微生物代谢产物减少,而高分子物质如类腐殖质物质显著增加.总的来说,施氮使得土壤氮与微生物需求相适应,促进微生物分解DOM中易降解的物质,土壤DOM结构更加复杂,短期氮沉降可能有利于土壤肥力的改善.

论文目录

  • 1 研究地区与研究方法
  •   1.1 研究区概况
  •   1.2 试验设计与取样
  •   1.3 测定指标及方法
  •     1.3.1 土壤指标测定
  •     1.3.2 光谱分析
  •   1.4 数据处理
  • 2 结果与分析
  •   2.1 施氮对土壤理化性质的影响
  •   2.2 施氮对土壤微生物生物量碳、氮和酶活性的影响
  •   2.3 土壤DOM结构特征
  •     2.3.1 施氮对土壤DOM芳香化指数和腐殖化指数的影响
  •     2.3.2 施氮对土壤DOM荧光光谱特征的影响
  •     2.3.3 施氮对土壤DOM同步荧光光谱特征的影响
  •     2.3.4 施氮对土壤DOM傅里叶红外光谱特征的影响
  •     2.3.5 施氮对土壤DOM三维荧光的影响
  •   2.4 土壤AI、HIX的相关性分析
  • 3 讨 论
  •   3.1 施氮对DOC和DON含量的影响
  •   3.2 施氮对DOM性质的影响
  •   3.3 酶活性与DOM数量和质量之间的关系
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 程蕾,林开淼,周嘉聪,张秋芳,曾晓敏,纪宇皝,郑永,徐建国,陈岳民

    关键词: 三维荧光,氮沉降,土壤可溶性有机质,酶活性

    来源: 应用生态学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,林业

    单位: 福建师范大学地理科学学院,湿润亚热带山地生态国家重点实验室培训基地,福建戴云山国家级自然保护区管理局

    基金: 海峡联合基金项目(UI505233),国家自然科学基金项目(31670620),福建省科技厅项目(2016R1032-2)资助~~

    分类号: S714

    DOI: 10.13287/j.1001-9332.201905.034

    页码: 1754-1762

    总页数: 9

    文件大小: 1617K

    下载量: 357

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