土地利用变化对花岗岩红壤底土溶解性有机质数量和光谱特征的影响

分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

盛浩,宋迪思,周萍,夏燕维,张杨珠

摘要： 了解底土溶解性有机质（DOM）的数量和化学结构对土地利用变化的响应，对科学评价区域土壤有机质动态和碳库稳定性具有重要意义。通过选取花岗岩红壤丘陵区同一景观单元的天然林地（常绿阔叶林）以及由此转变而来的杉木人工林、板栗园和坡耕地，采用化学分析结合光谱扫描（紫外光谱、二维荧光光谱和傅里叶变换红外光谱）技术，研究底土（0.2-1 m）和表土（0-0.2 m）DOM数量和结构对土地利用变化的响应差异，结果表明：58%-87%的DOM贮存在底土中。天然林地土壤的DOM数量最为丰富，底土DOM的宏观化学结构比表土更为简单，以碳水化合物、类蛋白为主。天然林转变为其他利用方式后，底土DOM的损失量（26%-41%）超过表土（12%-49%），冬季比夏季更为凸显；这反映底土DOM数量对人为干扰和植被变化的高度敏感性。同时，底土DOM宏观化学结构趋于复杂化，芳香类、烷烃类和烯烃类的化学抗性物质出现积累的现象。DOM光谱曲线形状、特定峰值、特征值对土地利用的响应敏感，对人为干扰后植被、土壤有机质的变化具有生态指示意义。研究显示，天然林地转变为其他利用方式后，不仅导致底土DOM的损失，也显著降低土壤有机质品质，长期上削弱底土的碳库稳定性和碳吸存能力。

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