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相似文献
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1.
中国东部土壤水溶性有机物含量与地域分异   总被引:10,自引:0,他引:10       下载免费PDF全文
张甲珅  陶澍  曹军 《土壤学报》2001,38(3):308-314
测定了代表中国东部主要地带性土壤类型的19个表土样品中水溶性有机物的含量,分析了水溶性有机物含量的地域分异规律、空间结构特征以及影响因素。研究结果表明,所研究土壤样品的水溶性有机物C含量在0.008至0.379mgg∧-1之间,中值为C0.159mgg∧-1。土壤水溶性有机物含量的空间分布具有各向异性的结构特征,南北方向的变化幅度较东西方向大,总体呈现出沿北偏东9.6度向南偏西递降的一般趋势。富里酸含量和pH是影响土壤A层水溶性有机物含量和地域分布的主导因素。  相似文献   

2.
大豆与玉米根部土壤水溶性有机物的荧光特性比较研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用三维荧光光谱技术表征大豆和玉米根部土壤水溶性有机物(WEOM)的组成和结构特征.结果表明:大豆根部土壤水溶性有机碳的含量及其占土壤总有机碳的比例分别为25.72 mg/kg和0.2%,高于玉米根部土壤的16.96mg/kg和0.13%;但WEOM的比紫外吸收值为2.47 L/(mg·m),低于玉米根部土壤的4.72 L/(mg·m).大豆根部土壤WEOM中的类色氨酸蛋白质、类富里酸、类微生物代谢产物和类富里酸物质的区域积分值都高于玉米根部土壤,但类酪氨酸蛋白质稍低.大豆根部土壤WEOM中类酪氨酸蛋白质和类色氨酸蛋白质占的比例明显低于玉米田土壤,但类富里酸、类溶解性微生物代谢产物和类腐殖酸的比例却明显高于玉米田土壤.大豆根部土壤微生物源的WEOM量高于玉米根部土壤.玉米根部土壤WEOM的类酪氨酸蛋白质、类色氨酸蛋白质和类腐殖酸物质的芳香度及分子量均大于大豆根部土壤,但类富里酸物质的芳香度和分子量则较低.研究结果说明,三维荧光光谱分析技术可用于大豆和玉米根部土壤WEOM的组成和结构分析,对研究营养物质和有毒污染物在根部土壤的环境行为能够提供理论依据.  相似文献   

3.
为研究不同坡向对土壤水溶性有机物影响及其根际效应,选取黄土丘陵区不同坡向(阳坡、半阳坡、阴坡)的根际土和非根际土壤为研究对象,分析了水溶性总氮(WSN)、水溶性铵态氮(WSNH~+_4-N)和硝态氮(WSNO~-_3-N)、水溶性有机氮(WSON)、水溶性有机碳(WSOC)的含量及其水溶性有机物(DOM)并进行了紫外—可见光光谱分析。结果表明:(1)土壤的水溶性碳、氮养分均会受到坡向的影响,其中WSNH~+_4-N的含量在阳坡达到最高,而WSN,WSNO~-_3-N、WSON以及WSOC的含量在半阳坡最高,并且养分含量尤其是WSON和WSOC的坡向分异会受植物根际效应的影响产生变化。(2)根际土的水溶性氮组分和WSOC均会显著高于非根际土,不同物种的根际效应不同,且根际效应也会受到坡向的影响。(3)半阳坡土壤的DOM腐殖化水平最高,植物的根际效应也会显著提高土壤DOM的腐殖化程度,并且根际效应产生的作用远大于坡向的作用。  相似文献   

4.
大气氮沉降对土壤的影响已成为近年来的研究热点,为了解氮沉降对黄土高原典型草原土壤质量的影响,以白羊草群落为研究对象,以氮添加的方式模拟氮沉降,选取3个氮添加梯度,分别为N1(2.5g/m~2),N2(5g/m~2)和N3(10g/m~2),并选取裸地(BL)和不施氮(CK)作为对照处理,分析了对土壤水溶性碳、氮组分及其光谱学特征的影响。结果表明,氮添加降低了WSOC/TOC和WSOC含量,随着氮添加水平增加均呈降低趋势;而对水溶性氮素组分影响较弱,仅在N2中WSN和WSON显著降低,对WS-NH+4-N,WS-NO-3-N和WSON/WSN没有显著影响。氮添加对土壤水溶性有机物质光谱特性影响显著,紫外可见光谱和荧光发射光谱分析均表明土壤水溶性有机物的主要腐殖质类型均为富里酸,随着施氮水平的增加腐殖化程度增强,结构趋于复杂化。  相似文献   

5.
利用三维荧光光谱技术研究N肥、NP混合、NK混合和NPK混合长期(10年)施用对黑土中水溶性有机物(WEOM)及其三维荧光性质的影响。结果表明,NK处理能明显增加土壤有机碳(SOC)含量,氮肥单一和混合施用均能明显增加土壤水溶性有机碳(WEOC)含量,NK混合处理可降低WEOC占SOC的比例,而N、NP和NPK处理能增加WEOC占的比例,分别增加7.6%,9.4%,12.1%。NP处理能增加WEOM的芳香度,与对照相比增加41.6%。其他处理则降低土壤WEOM的芳香度。三维荧光光谱和荧光区域积分表明,施肥能明显增加类腐殖酸有机物和类富里酸有机物的含量,NP处理明显降低类酪氨酸蛋白质和类色氨酸蛋白质的量,NK明显增加水溶性微生物代谢产物的量,NP明显增加类腐殖酸有机物的量。荧光参数表明,NP处理可降低土壤老化程度,N处理增加可类色氨酸蛋白质的分子量和芳香度,N和NK处理则明显降低类腐殖酸有机物的分子量、芳香度和缩聚度,NP处理土壤中WEOM中类富里酸有机物的分子量、芳香度和缩聚度明显增加,N、NK和NPK处理则容易产生小分子量的水溶性微生物代谢产物,不同的施氮肥方式都可增加类酪氨酸蛋白质的分子量。结果表明,长期施用氮肥可对黑土土壤中水溶性有机物的组成和结构产生影响,且不同的施用方式具有不同的影响特征。  相似文献   

6.
黄土丘陵区不同植被下土壤可溶性有机物的荧光特征研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
【目的】土壤水溶性有机质的组成和结构是土壤质量的重要判别指标,具有重要的生态意义。研究黄土丘陵地区不同植被下土壤水溶性有机物的数量和荧光结构特征,可以为该地的植被修复及土壤质量评价提供科学依据。【方法】利用传统荧光和三维荧光技术,选取激发发射荧光光谱、 同步荧光光谱得到的腐殖化指标对土壤水溶性有机物的来源和结构进行评估,通过三维荧光技术探究不同植被下土壤水溶性有机物之间组分的差异。【结果】辽东栎(Quercus liaotungensis)和油松林(Pinus tabulaeformia)地具有较高的水溶性有机物含量,含量均为0.16 mg/g; 而荒坡地和农地的水溶性有机物较低,分别为0.04和0.05 mg/g,灌木荆条(Vitex negundo var. heterophylla )和狼牙刺(Sophora viciifolia)林地的含量介于两者之间。发射激发荧光光谱、 同步荧光光谱以及三维荧光光谱表明土壤水溶性有机物大多来源于植物和微生物的混合作用; 油松林地的水溶性有机物结构较简单、 腐殖化程度较低; 而灌木林地的水溶性有机物结构较为复杂、 腐殖化程度较高。从不同植被下土壤水溶性有机物的组成来看,蛋白类的物质差异不明显; 油松和辽东栎林地土壤水溶性有机物的类酪氨酸蛋白质、 类色氨酸蛋白质、 类溶解性微生物代谢产物含量较高,灌木林地较低。最主要的差异是富里酸类和胡敏酸类物质,油松林地的水溶性小分子量的富里酸类物质占主导地位,而灌木林地的水溶性有机物芳香化程度较高,农地和抛荒地类富里酸物质和类胡敏酸类物质含量的比值最低,其水溶性腐殖质的缩聚度高。油松、 辽东栎林地水溶性有机物由于植物残体分解形成的富里酸较易被氧化,同时阴坡林地较高的含水量使得这些产物较难缩合; 而灌木林地和农田及荒地较为干旱,枯枝落叶少,腐殖酸有充分时间进行缩合,导致了水溶性有机物的高芳香化和腐殖化。【结论】不同植被下的土壤水溶性有机物的组成和结构是存在差异的,同时说明荧光技术可用于揭示水溶性有机物的组成和缩合特性研究。  相似文献   

7.
不同浸提剂处理森林土壤溶解性有机碳含量比较   总被引:1,自引:0,他引:1  
丁咸庆  柏菁  项文化  侯红波  彭佩钦 《土壤》2020,52(3):518-524
为了解亚热带森林土壤溶解性有机碳(DOC)的特征规律,采用培养离心的方法获取土壤溶液测得DOC含量,对比传统水溶性有机碳(WSOC)提取法间的差异。选取湖南大山冲森林公园保存完好的3种亚热带典型次生林地,按10cm一层采集剖面土壤,采用不同方法提取测定土壤DOC和WSOC含量,分析与土壤理化指标的相关性及方法间的显著性关系。结果表明:①典型森林土壤DOC或WSOC含量随土壤剖面深度的增加,呈显著下降趋势。培养离心提取测得的土壤DOC含量明显较低,仅0.82~9.52 mg/kg,超纯水浸提的风干土WSOC含量达10.56~249.19 mg/kg,而0.5 mol/L K_2SO_4提取的鲜土WSOC含量达155.70~576.94 mg/kg,0.5mol/L K_2SO_4浸提的干土WSOC含量最高,达158.94~797.56 mg/kg,含量表现为:DOC干土超纯水浸提WSOC鲜土K_2SO_4浸提WSOC干土K_2SO_4浸提WSOC;②3种次生林土壤DOC或WSOC含量存在显著差异,不同方法测定的含量均表现为针叶林常绿阔叶林落叶林;③培养离心法测得土壤DOC含量与其他测定方法间存在极显著正相关(P0.01),并且土壤DOC和WSOC均与土壤pH、总有机碳、胡敏酸、富啡酸、全氮、全磷、速效态氮以及微生物生物量碳氮达到极显著相关(P0.01),与土壤含水率和容重显著相关(P0.05)。培养离心法测得土壤DOC含量远低于水溶液提取WSOC含量,该方法下的测得值更接近于原位土壤溶解性有机碳实际值。  相似文献   

8.
草炭溶解态有机物质与Cu^2+、Cd^2+络合稳定性   总被引:9,自引:0,他引:9  
蒋疆  王果 《土壤与环境》2002,11(2):116-120
研究了由草炭提取的胡敏酸(HA),富里酸(FA),水溶解态有机物质(WSOM)的基团特征,分子量分布及其与Cu^2 、Cd^2 两种金属离子之间的强合生。对HA,FA及WSOM的红外光谱研究显示三者的官能团组成相似,只是含量略有不同。固态^13C-NMR对HA,FA及WSOM结构特征的描述以及水相凝胶色谱法对三种有机质样品的分子量及分子量分布的测定结果显示HA分子最大且含有大量的长链烷烃,而FA分子小得多,结构以碳水化合物及多糖为主,WSOM的分子量略低于FA。结果与FA相近。离子交换平衡法对三种有机质样品与Cu^2 、Cd^2 的络合配位数和稳定常数的测定结果显示两种介质条件下络合配位数(x),络合稳定常数(logk)的次序均为:Cu^2 >Cd^2 ;同一介质条件下,对不同有机质而言均满足:M-HA>M-FA>M-WSOM。  相似文献   

9.
开垦和长期施肥下青海黑钙土中腐殖质的光谱特征   总被引:3,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
自20世纪80年代,大面积的青藏高原草甸地被开垦为农田并进行了长期施肥,这可能对其土壤中长期累积的腐殖质产生重要影响,并进而影响肥力供应和土壤环境化学过程。应用紫外—可见光谱、傅里叶变换—红外光谱和平行因子分析—三维荧光光谱技术综合表征未开垦的青海草甸和开垦后不同施肥处理的油菜地中黑钙土腐殖质的光谱特征,以揭示开垦与长期施肥对腐殖质组成与来源的影响,为青藏高原草甸的农业活动管理提供理论支撑。结果表明:开垦使土壤有机质显著降低,而施肥使得土壤保肥与营养供给能力增强。长期施肥在减缓土壤有机质降低的同时会造成土壤酸化。紫外—可见光谱指出开垦后长期施肥可能导致了胡敏酸的腐殖化程度、相对分子量、芳香性和对外源依赖性的提高。富里酸在开垦后长期施肥的处理下则表现为腐殖化程度、相对分子量和芳香性均降低,而对内源依赖性提高。傅里叶变换—红外光谱指出长期施肥有利于土壤中羧酸类物质的生成。同时,长期施肥增加了土壤中作物的生物量而使土壤中的碳水化合物和脂肪族有机物大量消耗。结合平行因子分析的三维荧光光谱识别出青海黑钙土腐殖质中含有5个有机质组分,分别为:两个类胡敏酸组分、两个UVC类富里酸组分和一个水溶微生物副产物组分。开垦与长期施肥还显著影响了腐殖质的分子组成,使胡敏酸的大分子组分相对增加,小分子组分相对降低。富里酸在开垦并长期施肥的处理下,其大、小分子组成数量均增加,但小分子组成增加得更为显著。综上,建议青藏高原的农垦活动应当谨慎进行,可增加施用有机肥以减缓土壤有机质的降低,并在提高土壤腐殖质腐殖化程度的基础上扩展富里酸的来源。应当进一步研究腐殖质功能性结构对青藏高原开垦和长期施肥的响应,以探明土壤碳固定,并提出管理措施来维持青藏高原土壤中的碳平衡。  相似文献   

10.
汪学军  楼涛  徐绍辉 《土壤》2009,41(2):269-273
在不同光照时间、pH和溶解氧浓度下,研究了土壤中胡敏酸经模拟太阳光照射后对苯并[α]芘结合性质的影响.结果表明胡敏酸经模拟太阳光照射后,其与苯并[α]芘的结合系数Koc下降.光化过程中胡敏酸的分子量或SUVA270 与Koc之间有较好的指数回归关系.在pH 4.1~8.0 范围内,在光照后pH条件下测定经光照处理样品的Koc值平均下降34.3% ± 4.1%,在光照前pH条件下测定经光照处理样品的Koc值平均下降33.8% ± 8.3%.溶解氧浓度的升高能加速胡敏酸的光氧化降解过程,与相应的未经光照处理样品相比,在空气饱和与氧气饱和条件下光照后的Koc分别下降37.2% 和47.1%.  相似文献   

11.
To investigate the chemical heterogeneity of humic substances in relation to molecular size, fulvic and humic acids were extracted and purified from the surface horizon of a Humic Gleysol in northern Switzerland. A fractionation scheme using hollow‐fibre ultrafiltration cartridges was developed and used to obtain four size fractions of the humic acid with nominal molecular weight ranges > 300 kDa, 100–300 kDa, 30–100 kDa, and 10–30 kDa. The fulvic acid and all humic acid fractions were characterized by size exclusion chromatography, elemental analysis (C, H, N, S), as well as spectroscopic techniques including UV‐VIS, CP‐MAS 13C‐NMR, FT‐IR, and fluorescence spectroscopy. Clear chemical differences between the humic acid size fractions were observed. Smaller size fractions of the soil humic acid contained more chargeable functional groups and a larger percentage of aromatic carbon than the larger size fractions. Conversely, the percentage of aliphatic carbon increased with increasing apparent molecular weight. The chemical composition of the smallest humic acid fraction differed clearly from the fulvic acid fraction, despite similar apparent molecular size and carboxyl carbon content. Small humic acids contained much more aromatic carbon and less aliphatic carbon than the fulvic acid fraction. Apparently, humic size fractions differ in their chemical composition, which can have important implications for their environmental behaviour.  相似文献   

12.
不同经营措施对毛竹林土壤有机碳含量及季节动态的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
Soil samples for conventional management (CM) and intensive management (IM) practices were taken over a year at 2-month intervals to determine the effect of management practices on soil organic carbon (SOC) and to quantify seasonal dynamics in SOC for bamboo (Phyllostachys pubescens Mazel ex H. de Lehaie) stands. The results with IM compared to CM showed large decreases in total organic carbon (TOC), microbial biomass carbon (MBC), water-soluble organic carbon (WSOC), and the MBC/TOC ratio in the soils. With all IM plots in the 0-20 cm depth across sampling periods, average decreases compared with CM were: TOC, 12.1%; MBC, 26.1%; WSOC, 29.3%; the MBC/TOC ratio, 16.1%; and the WSOC/TOC ratio, 20.0%. Due to seasonal changes of climate, seasonal variations were observed in MBC and WSOC. Soil MBC in the 0-20 cm depth in September compared to May were 122.9% greater for CM and 57.6% greater for IM. However, due primarily to soil temperature, soil MBC was higher during the July to November period, whereas because of soil moisture, WSOC was lower in July and January. This study revealed that intensive management in bamboo plantations depleted the soil C pool; therefore, soil quality with IM should be improved through application of organic manures.  相似文献   

13.
~(137)Cs示踪采煤沉陷坡土壤侵蚀及其对土壤养分的影响   总被引:2,自引:2,他引:0  
为更好地理解矿区土壤退化机理,该文利用137Cs技术研究了焦作矿区具有15a沉陷历史的采煤沉陷坡土壤侵蚀特征及其对土壤养分的影响。沉陷坡137Cs含量从坡顶到下坡逐渐降低,及至坡脚急剧增大且表现出最高的值。基于137Cs本底(1 645 Bq/m2),沉陷坡坡顶至下坡表现为土壤侵蚀,而坡脚为土壤沉积。沉陷坡土壤侵蚀高达3.75 kg/(m2·a),属于中度侵蚀。沉陷坡土壤黏粒含量沿下坡方向增加,表明水蚀的分选性搬运。与对照区相比,沉陷坡侵蚀区土壤总有机碳(total organic carbon,TOC)、水溶性有机碳(water-soluble organic carbon,WSOC)、全氮、碱解氮、全磷、有效磷含量均出现了显著降低(P0.05);沉积区除WSOC显著降低(P0.05)外,其他养分含量变化不明显(P0.05)。在沉陷坡的侵蚀区,TOC与WSOC含量沿下坡方向逐渐减小,表现出与137Cs一致的分布格局;其他养分含量的坡面变化与137Cs分布不一致。相较于对照区,WSOC/TOC与碳氮比、碳磷比在沉陷坡侵蚀强烈的坡位分别出现了显著增大与降低(P0.05)。研究结果表明:1)焦作矿区自采煤沉陷坡形成以来发生了较严重的水蚀;2)侵蚀引起的土壤再分配影响沉陷坡土壤碳、氮、磷动态,其中,土壤再分配对土壤碳动态的影响最强;3)在土壤侵蚀作用下,采煤沉陷坡侵蚀强烈的坡位土壤有效态碳、氮、磷养分潜在的侵蚀风险大。采煤沉陷坡土壤侵蚀及其对土壤养分的不利影响应引起矿粮复合区土地整治的关注。  相似文献   

14.
以起始于1984年的长期不同经营模式毛竹林为研究对象,探讨了夏季毛竹林集约经营后土壤有机碳的变化。结果表明:(1)集约经营后0~80 cm土层毛竹林土壤总有机碳平均增加了5.48%,易氧化碳含量平均增加了15.14%,水溶性有机碳含量平均下降了3.98%,三者均未达到显著差异。(2)两种毛竹林土壤总有机碳、易氧化碳、水溶性有机碳的剖面特征均随土层深度的增加而呈现下降趋势,但下降速度不同。集约经营在一定程度上影响毛竹土壤易氧化碳剖面特征。(3)土壤总有机碳、易氧化碳与土壤养分之间相关性均达到极显著水平,而水溶性有机碳与土壤养分之间相关性不显著。(4)集约经营提高了土壤易氧化碳占总有机碳的比例、土壤碳库活度,并在土壤剖面部分土层差异达到显著水平。但其水溶性有机碳占总有机碳的比例3.74%,低于粗放经营毛竹林的4.10%。因此,集约经营的毛竹林,通过配施恰当比例的有机无机肥,结合土壤垦复、除草、合理的竹株留养和采伐等综合竹林经营技术,以达到改善土壤质量和实现毛竹林可持续经营的目的,也可改善土壤生物化学活性。  相似文献   

15.
Carbon of humus acids (HSAC) and dissolved organic carbon (DOC) are the most active forms of soil organic carbon (SOC) and play an important role in global carbon recycling. We investigated the concentrations of HSAC, water-soluble organic carbon (WSOC), hot water-extractable organic carbon (HWOC) and SOC in soils under different vegetation types of four copper mine tailings sites with differing vegetation succession time periods in Tongling, China. The concentrations of HSAC, WSOC, HWOC and SOC increased with vegetation succession. WSOC concentration increased with the accumulation of SOC in the tailings, and a linearly positive correlation existed between the concentrations of HSAC and SOC in the tailings. However, the percentages of HSAC and DOC in the SOC decreased during vegetation succession. The rate of SOC accumulation was higher when the succession time was longer than 20 years, whereas the speeds of soil organic matter (SOM) decomposition and humification were slow, and the concentrations of HSAC and DOC increased slowly in the tailings. The percentage of carbon of humic acid (HAC) in HSAC increased with vegetation succession, and the values of humification index (HI), HAC/carbon of fulvic acid, also increased with the accumulation of HSAC and SOC in soils of the tailings sites. However, the HI value in the each of the tailings was less than 0.50. The humification rate of SOM was lower than the accumulation rate of SOM, and the level of soil fertility was still very low in the tailings even after 40 years of natural restoration.  相似文献   

16.
集约经营毛竹林土壤活性有机碳库研究   总被引:45,自引:7,他引:38  
为了解毛竹林集约经营后土壤有机碳库发生的变化,采集了集约经营历史5~10年竹林的土壤样品进行分析,并与粗放经营毛竹林进行比较。研究结果表明:毛竹林集约经营后土壤总有机碳、水溶性有机碳和微生物量碳含量都明显减少,与粗放经营毛竹林之间有显著差异(P<0.05),并且微生物量碳占总有机碳比例也显著降低,水溶性有机物质的分子量也明显变小。集约经营后竹林土壤矿化态碳数量及其占总有机碳比例增强,说明毛竹集约经营使土壤有机物质稳定性变差,矿化率增加。毛竹林土壤总有机碳、水溶性碳、微生物量碳及矿化态碳两两之间相关性均达极显著水平(P<0.01),土壤各类有机碳含量与土壤全氮、水解氮含量间相关性也达显著或极显著水平。毛竹集约经营未改变各类有机碳的剖面变化特征。  相似文献   

17.
通过田间试验研究了不施肥(CK)、化肥(NPK)、基于灰渣和猪粪制造的有机无机复混肥高、中、低水平(CFI、CF2和CF3)5种施肥处理下0~60cm土壤易变性有机碳含量及其在玉米生长期内的动态变化。结果表明:CF1、CF2和CF3处理能显著提高0~60cm土壤总有机碳(TOC)和易变性有机碳的含量及易变性有机碳的活性(P〈0.05),其中以CF2处理提高最显著;施肥对土壤易变性有机碳影响随着土层的加深而减弱。土壤易氧化有机碳(ROC)、溶解性有机碳(DOC)、水溶性有机碳(WSOC)这3种易变性有机碳中ROC和DOC可以作为指示土壤有机碳对有机无机复混肥敏感的指标,可用于预测土壤有机碳的变化趋势。研究基于灰渣和猪粪制造的有机无机复混肥对土壤有机碳库含量的影响,还需进行长期的定位试验。  相似文献   

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