海南典型水稻土厌氧铁还原特征对DOM分子特性的响应

• 作者: 黄成 吴月颖 吉恒宽 陈丽铭 李倍莹 符传良 李建宏 吴蔚东 吴治澎
• 来源期刊: 生态环境学报
• 关键词: 水稻土 溶解态有机质 粒径分布 铁(Ⅲ)还原 冗余分析 Logistics模型
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research Articles
• 页码范围: 957-967
• 页数: 11页
• 分类号: S153|X144
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2021.05.008

摘要

为探究海南典型水稻土不同粒径土壤中溶解态有机质(DOM)的含量组成对铁氧化还原特征的影响机制,分别采集海南5种成土母质发育的水稻土(玄武岩、花岗岩、砂页岩、海相沉积物、河流冲积物),利用紫外-可见光谱技术分析不同粒径土壤中DOM的碳含量及其光谱特征,利用Logistics模型对不同水稻土培养过程中Fe(Ⅲ)还原特征进行表征;采用冗余分析手段分析各水稻土在厌氧培养过程中,不同粒径土壤中DOM组分及光谱参数对Fe(Ⅲ)还原特征影响.结果表明,在厌氧培养过程中,不同母质发育水稻土Fe(Ⅱ)含量不同,其中玄武岩发育水稻土Fe(Ⅱ)含量最大(8.45 mg·g-1),根据Logistics模型发现不同母质发育水稻土的还原潜势(a)和Fe(Ⅲ)还原速率(vmax)存在差异且玄武岩发育水稻土的a、vmax最大.海相沉积物发育水稻土的溶解态有机碳(DOC)含量最高(0.712 g·kg-1),5种水稻土的DOC均在最小粒径(<1 kDa)含量最多,随着培养时间增长各类水稻土中DOC含量均下降,紫外-可见光谱结果显示5种母质发育的水稻土的芳香性和疏水性随着DOC粒径的减小而下降,三维荧光光谱结果表明,不同母质发育水稻土中各组分的荧光强度均随培养时间增长而增强,而在粒径0.45—0.7μm、1—10 kDa中各组分荧光强度增强;在粒径10 kDa—0.45μm、<1 kDa中各组分荧光强度降低;BIX、HIX、FI值均随着粒径的减小而增大.冗余分析结果显示,HIX、SUVA260、C1、C2组分可促进水稻土铁还原过程,不同的培养阶段下铁还原受不同DOM组分的影响,但是C1组分始终影响Fe(Ⅲ)的还原,小粒径的C3、C4组分(<1 kDa)对铁还原有更大贡献.了解海南岛水稻土铁还原对不同分子量DOM的响应,对农业环境具有重要意义.