不同紅樹種植系統(tǒng)中土壤可溶性有機質(zhì)(DOM)的含量分布及礦化特性.pdf

1、可溶性有機質(zhì)(Dissolved Organic Matter，DOM)是陸地與水生生態(tài)系統(tǒng)中非常重要的養(yǎng)分載體，是生態(tài)系統(tǒng)C、N循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。因此一直是人們關(guān)注的熱點。然而對于DOM的研究目前主要集中在旱地和水體環(huán)境，紅樹濕地生態(tài)系統(tǒng)DOM的研究則較少見報。紅樹植物的生長過程中根際效應(yīng)作用以及凋落物的歸還無疑是影響土壤中DOC(Dissolved Organic Carbon)、DON(DissolvedOrganic Nitrog

2、en)的含量與結(jié)構(gòu)特征的重要因素，對紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的C、N循環(huán)具有重要影響。因此研究紅樹種植系統(tǒng)中DON含量的分布及其礦化特性具有重要的意義。
　　 本文通過室內(nèi)模擬種植系統(tǒng)，比較了三種紅樹植物木欖(Bruguieragymnorihiza)、秋茄(Kandelia candel)、桐花(Aegiceras corniculatum)的生長對根際與非根際土壤DOM含量與化學(xué)組成、總有機質(zhì)和DOM礦化特性的影響；運用脂肪酸甲酯分析

3、方法(Fatty acid methyl eaters，F(xiàn)AMEs)分析法研究了紅樹種植前后及土壤礦化前后微生物群落結(jié)構(gòu)的變化；同時，還通過模擬凋落物分解實驗探討了不同植物凋落物分解過程中，土壤DOM含量及其結(jié)構(gòu)特征的動態(tài)變化。結(jié)果表明：
　　 (1)相對于種植初期土樣，紅樹植物在種植四個月后，土壤中DOC含量有了明顯提高，其范圍在186-406mg/kg。與此同時，對照系統(tǒng)中土樣的DOC也有同等幅度提升，根據(jù)差異性分析說明，紅

4、樹植物的生長對土壤系統(tǒng)中DOC含量的提高貢獻并不顯著。另外，紅樹植物的種植卻明顯提高了土壤中DON的含量，且以秋茄的效果最為顯著。紅樹植物的種植使土壤環(huán)境中DOM的親水組分比重和芳香化合物含量都有所增加，同時DOM的團聚化程度較小，DOM分子量降低。對比根際與非根際土壤DOM化學(xué)組成發(fā)現(xiàn)，根際土樣DOM親水組分和芳香類化合物含量都小于非根際土樣。
　　 (2)在為期36天的土壤礦化實驗中，紅樹植物的種植提高了土樣CO2-C的釋放

5、速率與釋放量，其中同種植物根際土CO2-C的釋放率與釋放量均高于非根際土。各土樣CO2-C累積釋放量的變化曲線可用一元二次方程進行線性擬合。比較非根際土與根際土DOC、DON衰減率發(fā)現(xiàn)，三類紅樹種植系統(tǒng)中土樣的DOC衰減率均有所提高，而DON的衰減率則以木欖和秋茄系統(tǒng)的提高較為明顯，桐花系統(tǒng)DON的衰減率變化較小。礦化后，土樣DOM團聚化程度降低，分子量和芳香化合物組分顯著減小。這種變化在秋茄、桐花樹種植系統(tǒng)中較為明顯。
　　

6、(3)FAMEs分析發(fā)現(xiàn)，紅樹種植后土樣特征脂肪酸C16∶1順、C18∶1順百分比含量都有所增加，而特征脂肪酸C16∶0、C16∶1順、iC15∶0的含量相對降低。土樣(特別是根際土)中真菌豐度增大。紅樹根際效應(yīng)對土樣革蘭氏陽性菌(GP菌)/革蘭氏陰性菌(GN菌)比值影響較小。對比土樣礦化前后微生物群落結(jié)構(gòu)的變化發(fā)現(xiàn)，土樣礦化過程中特征脂肪酸C16∶1順、aC15∶0百分比有所減小，特征脂肪酸C12∶0、C15∶0、C16∶1的百分比有

7、所增加。礦化后，土樣真菌/細菌的比值減小，細菌在紅樹土壤有機質(zhì)降解中起主要作用。同時實驗還發(fā)現(xiàn)土樣GP菌/GN菌比值在10穩(wěn)定，礦化后所有土樣GP菌/GN菌比值均穩(wěn)定在該值左右。
　　 (4)紅樹凋落物對土樣DOM影響的研究發(fā)現(xiàn)，凋落物進入土壤后的前10天，土壤DOM含量顯著提高，之后隨著時間推移，土壤中DOM含量開始呈現(xiàn)下降趨勢，且穩(wěn)定于凋落物入土后的第26天。對土樣DOM結(jié)構(gòu)特征研究表明，凋落物分解初期土樣中DOM芳香類化合