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

Effects of nitrogen deposition on the concentration and spectral characteristics of dissolved organic matter in soil in Moso bamboo plantations

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.

作者程蕾 ^[1] 林开淼 ^[2] 周嘉聪 ^[1] 张秋芳 ^[1] 曾晓敏 ^[1] 纪宇皝 ^[1] 郑永 ^[1] 徐建国 ^[3] 陈岳民 ^[1] 学术成果认领

作者单位福建师范大学地理科学学院,福州350007;湿润亚热带山地生态国家重点实验室培训基地,福州350007 ^[1] 湿润亚热带山地生态国家重点实验室培训基地,福州350007;福建戴云山国家级自然保护区管理局,福建泉州362500 ^[2] 福建戴云山国家级自然保护区管理局,福建泉州,362500 ^[3]

关键词三维荧光氮沉降土壤可溶性有机质酶活性

主题词氮(Nitrogen)土壤(Soil)荧光(Fluorescence)吸收(Absorption)中国(China)

DOI 10.13287/j.1001-9332.201905.034

发布时间 2019-06-18

基金项目

海峡联合基金项目 国家自然科学基金项目 福建省科技厅项目