短期增温及减少降雨对杉木人工林土壤DOM的数量及其光谱学特征的影响

• 作者: 刘翥 司友涛 李欢 杨玉盛
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 杉木人工林 土壤增温 减少降雨 土壤可溶性有机质 芳香性指数 腐殖化程度 光谱学特征
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 所属期刊栏目: 农业生态系统与调控
• 页码范围: 949-957
• 页数: 9页
• 分类号: S718.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.170070

摘要

本文选取我国中亚热带杉木人工林土壤进行短期增温以及减少50%降雨试验,利用光谱技术研究增温及减少降雨对土壤可溶性有机质(DOM)数量和结构的影响.试验设对照(CT)、增温(W,土壤温度增高5℃)、减少降雨(P,自然降雨量减少50%)、增温与减少降雨交互作用(WP)4种处理.结果表明:1)增温增加了土壤可溶性有机碳(DOC)数量,使DOM的芳香性指数和腐殖化指数减小,结构变得简单易于分解;0~10 cm土层的土壤DOM含有较多的烷烃,酯类物质较少;10~20 cm土层的DOM则含有较多的碳水化合物.2)减少降雨使土壤水分相对减少,土壤DOC的数量降低.0~10 cm土层土壤DOM的芳香性指数和腐殖化程度降低,DOM含有大量的烷烃;而10~20 cm土层土壤DOM的芳香性指数和腐殖化指数升高,碳水化合物少.减少降雨处理使土壤可溶性有机氮(DON)数量增加.3)增温和减少降雨的交互作用增加了DOC和DON的数量,降低了DOM的芳香化程度和腐殖化程度;使0~10 cm土层的DOM含有较多的碳水化合物,而10~20 cm土层的DOM碳水化合物较少.4)对于0~10 cm土壤,增温对土壤DOM的数量及结构的作用最强;随着土壤深度增加到10~20 cm,减少降雨的作用逐渐明显,其对DOM结构的影响也达到显著水平.温度及降水对DOM的数量及化学结构的变化具有重要意义,该研究结果可以为阐释全球气候变化背景下土壤DOM的动态周转及预测未来森林土壤碳氮的变化趋势提供科学依据.