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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 被引量：16
1
作者 程蕾 林开淼 +6 位作者 周嘉聪 张秋芳 曾晓敏 纪宇皝 郑永 徐建国 陈岳民 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1754-1762,共9页
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... 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. 展开更多
关键词 三维荧光 氮沉降 土壤可溶性有机质 酶活性
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交替冻融对黑土可溶性有机质荧光特征的影响 被引量：11
2
作者 汪太明 王业耀 +1 位作者 香宝 胡钰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2136-2140,共5页
土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机质研究中最有意义的量化指标,交替冻融作用能够影响土壤DOM的荧光特征。文章利用三维荧光分析交替冻融对黑土DOM光谱特征的影响,并基于光谱特征的改变,评价交替冻融对黑土活性腐殖质和腐殖程度的影响。... 土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机质研究中最有意义的量化指标,交替冻融作用能够影响土壤DOM的荧光特征。文章利用三维荧光分析交替冻融对黑土DOM光谱特征的影响,并基于光谱特征的改变,评价交替冻融对黑土活性腐殖质和腐殖程度的影响。研究表明,与未冻融样品相比,冻融样品DOM的紫外区类富里酸荧光峰发生红移,说明土壤中有机物分子芳香化程度增高,腐殖程度上升;部分冻融样品产生了类蛋白荧光峰,说明冻融过程中微生物降解活动增强;冻融样品的活性腐殖质含量和腐殖程度均较未冻融高,说明交替冻融作用增加了土壤肥力;紫外区类富里酸荧光峰值与可见区类富里酸荧光峰值的比值(r(a,c))与活性腐殖质含量之间、r(a,c)与腐殖程度之间,都存在显著的正相关关系(相关系数分别为0.88,0.77),说明r(a,c)可以评价黑土冻融后土壤活性腐殖质含量和腐殖程度的变化。 展开更多
关键词 三维荧光 荧光特征 交替冻融 土壤可溶性有机质
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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 被引量：11
3
作者 王玉涛 石辉 +3 位作者 刘雄飞 昝利 武云飞 郑纪勇 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期171-179,共9页
【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... 【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 展开更多
关键词 植被 土壤水溶性有机质 荧光特性
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基于3DEEM-PARAFAC的短期稻虾共作土壤DOM荧光光谱分析 被引量：4
4
作者 苏良湖 王赛尔 +3 位作者 纪荣婷 刘臣炜 陈梅 张龙江 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期639-650,共12页
稻虾共作模式已在中国长江中下游地区广泛应用。为研究短期稻虾共作对土壤溶解性有机物(DOM)组成和腐殖化的影响,采用三维荧光光谱耦合平行因子法(3DEEM-PARAFAC)分析土壤DOM荧光组分和各组分变化规律,利用腐殖化指数(HIX)、腐殖酸与色... 稻虾共作模式已在中国长江中下游地区广泛应用。为研究短期稻虾共作对土壤溶解性有机物(DOM)组成和腐殖化的影响,采用三维荧光光谱耦合平行因子法(3DEEM-PARAFAC)分析土壤DOM荧光组分和各组分变化规律,利用腐殖化指数(HIX)、腐殖酸与色氨酸荧光比值(A∶T)、新鲜指数(β:α)、McKnight荧光指数(MFI)、Y型荧光指数(YFI)等多种荧光光谱指数表征DOM腐殖化程度,并通过皮尔逊相关系数进行相关性分析。研究发现,土壤DOM包括3个荧光组分,C1为较低相对分子质量的腐殖质类物质,C2为较高芳香度的UVC类腐殖质,C3为酪氨酸类物质,未发现高相对分子质量腐殖质类物质。在0~20.0 cm表层土壤中,C1、C2组分荧光强度随采样时间的推迟呈先上升后下降趋势,峰值出现在水稻分蘖期或抽穗期,而C3组分荧光强度无明显变化规律。皮尔逊相关系数分析结果显示,腐殖质类物质C1荧光强度与C2荧光强度呈显著正相关性(r=0.99,P<0.001),蛋白质类物质C3荧光强度与其他荧光指数(强度)相关性均较弱(r<0.40)。HIX与C1荧光强度、A∶T呈显著正相关,均可被线性函数拟合。相较于MFI,YFI更能反映土壤中DOM的腐殖化变化特性,YFI与HIX可被指数函数较好拟合。研究认为,短期稻虾共作土壤的腐殖化特征主要受内源有机质降解影响,而受外源蛋白质类物质输入的影响较小,且难以通过分析溶解性有机碳含量来监测土壤有机质腐殖化程度。 展开更多
关键词 稻虾共作 土壤溶解性有机物(dom) 三维荧光光谱(3DEEM) 平行因子(PARAFAC)分析
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