神农架大九湖泥炭地藿类生物地球化学研究

摘要

泥炭地尽管只占全球陆地面积的3％,有机碳的储量却高达全球土壤有机碳总量的30％,在全球陆地碳循环中起着重要的作用.因此,泥炭地关键带监测有着重要的科学意义.微生物活动是泥炭地关键带过程的主要营力之一.通过系统的环境条件-微生物活动-碳动态观测,可以帮助人们更好地认识泥炭地碳循环过程.藿类化合物是一类重要的细菌脂类标志物,在泥炭地中含量和种类丰富,可以用来指示泥炭地细菌群落的变化。为了配合鄂西地区关键带基地的建设，在大九湖开展了一系列的现代过程的监测，包括气候因子（大气温度，大气湿度，降水量）、水位、土壤温度、土壤湿度、水化学（p H、ORP、电导率、溶解氧）、主要营养盐（硝酸盐、磷酸盐等）、溶解有机碳（含量，组成，同位素组成）。在此基础上，正在开展藿类化合物（组成，单体碳与氢同位素）对气候-环境条件变化以及碳动态变化的响应特征。初步的结果表明，在酸性泥炭沉积中（如大九湖），藿烷单体碳同位素相比来自高等植物的正构烷烃碳同位素普遍偏正5‰以上。这说明在酸性泥炭环境中，产藿类细菌主要以糖类为碳源。进一步研究发现，藿烷与来自维管束高等植物的正构烷烃单体碳同位素的差值并不是稳定的，这暗示着产藿类微生物可能会利用不同的碳源。将通过季节尺度的泥炭关键带监测来探讨产藿类微生物在泥炭地碳生物地球化学过程中的作用。