胶州湾滨海湿地土壤溶解性有机质的三维荧光特性

发布时间：2019-09-24 14:41

【摘要】：为了了解滨海湿地土壤中溶解性有机质的结构特征及来源,2014年1月在胶州湾采集光滩、碱蓬、芦苇和大米草湿地的土壤样品,测定土壤溶解性有机质(DOM)含量,利用三维荧光技术进行光谱分析.结果表明:胶州湾4种湿地类型土壤溶解性有机碳(DOC)含量表现为大米草湿地光滩碱蓬湿地芦苇湿地,垂直剖面上随土层深度的增加DOC含量均呈减少的趋势.经光谱分析,胶州湾湿地土壤DOM的三维荧光光谱(3DEEMs)中出现了B、T、A、D和C等5种荧光峰,分别代表类酪氨酸、类色氨酸、类富里酸、类可溶性微生物副产物和类腐殖酸5种组分.利用荧光区域积分(FRI)法对5种组分进行定量分析,类色氨酸、类富里酸和类酪氨酸在DOM各组分含量中居前3位,类可溶性微生物副产物和类腐殖酸的含量次之,二者含量差异不显著.DOM的5种组分相互之间均呈显著正相关,与DOC含量呈显著正相关,与总磷、有效磷、总氮有不同程度的相关性.胶州湾4种湿地类型土壤DOM主要由生物相互作用内源产生,且腐殖化程度较低.
【图文】：

蠊梁涌凇⒀蠛涌冢釢渲校嘞蠊梁邮?胶东半岛最长的河流，流域面积达6131．3km2，其流量约占注入胶州湾的主要河流总流量的85．6%，大沽河河口湿地也是青岛市最大的一片湿地;洋河是流入胶州湾的一条较大河流，洋河干流全长49km，流域面积达到303km2，自1963年从国外引进大米草(Spartinaanglica)种植以来，洋河口湿地逐渐形成典型的大米草草滩．1.2样品采集2014年1月，根据湿地水文条件及植被分布状况，在研究区内选取了芦苇(Phragmitesaustralis)、碱蓬(Suaedaglauca)、光滩和大米草4种具有代表性的湿地类型(图1)，研究土壤溶解性有机质特性．在土样采集过程中，根据研究区内植被生长分布状况及潮汐运动规律，设置芦苇区域采样点2个，碱蓬区域3个，光滩区域4个，大米草区域2个．采样时每个采样点分别挖掘3个平行土壤剖面，每个剖面采集0～10、10～20、20～40、40～60cm土层土样，待样品风干磨细过筛后，将平行土壤剖面同一土层样图1研究区域及采样点分布Fig．1Studyareaandthedistributionofsamplingsites．LW:芦苇湿地Phragmitesaustraliswetland;JP:碱蓬湿地Suaedaglaucawetland;GT:光滩Barrenwetland;DMC:大米草湿地Spartinaanglicawetland．下同Thesamebelow．3872应用生态学报27卷

图24种湿地类型土壤DOC含量的水平分布和剖面分布Fig．2HorizontalandprofiledistributionsofsoilDOCinfourtypesofwetlands．不同小写字母表示差异显著(P＜0．05)Differentsmalllettersmeantsignificantdifferenceat0．05level．2.2湿地土壤DOM的三维荧光特性2.2.1湿地土壤DOM荧光光谱指数FI值可用于研究和表征DOM中腐殖质的来源．陆源的DOM通常具有较大的分子结构及更大程度的芳香环聚合程度．它们倾向于在长波长处(如500nm)发射荧光．而水体微生物代谢产生的DOM分子量一般较小，芳香程度较弱，倾向于在短波长(如450nm)处发射荧光［28］．有研究表明，陆源DOM和内源DOM的2个端源FI值分别为1．4和1．9［29］．由表1可以看出，本研究区土壤DOM的FI为1．75～2．16，平均值为(1．84±0．09)．FI平均值更接近内源特征值1．9，说明DOM腐殖质成分主要来源于生物分解的内源，分子芳香程度较低．BIX值可反映DOM自生源的相对贡献，也用来评价其生物可利用性高低．BIX＞1时，表1FI、HIX、BIX和r(A，C)的统计Table1StatisticsforFI，HIX，BIXandr(A，C)湿地类型WetlandtypeFIBIXHIXr(A，C)GT1．85～1．881．00～1．031．52～1．842．42～2．63JP1．79～1．830．98～1．051．15～1．822．48～2．68LW1．79～1．800．90～1．061．93～2．192．46～2．72DMC1．75～2．160．96～0．981．78～1．901．85～2．02总均值Average1．84±0．091．01±0．031．76±0．262．42±0．29变异系数CV(%)4．93．115．012．2GT:光滩Barrenwetland;JP:碱蓬湿地Suaedaglaucawetland;LW:芦苇湿地Phragmitesaustraliswetland;DMC:大米草湿地Spartinaanglicawetland．下同Thesamebelow．代表生物或细菌引起的自生来源;BIX为0．6～0．7时，，代
【作者单位】： 青岛大学环境科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(41101080) 山东省自然科学基金项目(ZR2014DQ028,ZR2015DM004)资助~~
【分类号】：S153.6

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本文编号：2540916