胶州湾滨海湿地土壤溶解性有机碳淋溶特征研究

摘要

溶解性有机碳（Dissolved Organic Carbon,DOC）作为土壤总有机碳（Total Organic Carbon,TOC）最活跃的组成部分，或被土壤吸附，或随土壤水分的运移进入水体，进而参与更大范围的碳循环。作为土壤重要的“移动性碳库”，其淋溶过程是土壤TOC损失的重要途径。因此研究土壤DOC淋溶特征，对今后准确进行土壤有机碳库的测定及了解土壤活性有机碳库的库容及动态变化过程具有重要的理论和实践意义。
　　本文以胶州湾滨海湿地4种不同生态环境下的湿地土壤为供试土壤，首先进行了供试土壤基本理化性质的分析，在对土壤TOC、DOC含量空间分布及其关系进行研究的基础上，通过室内土柱模拟淋溶的方式，探究了土壤DOC的淋溶特征，以期揭示不同生态环境下土壤DOC淋失迁移特征及其主要影响因素，为滨海湿地土壤碳素研究提供更全面的基础数据。本次研究结果如下：
　　（1）不同样地土壤水盐梯度变化较为明显，距海愈近土壤水盐含量愈高。在耐淹植物和潮汐作用双重影响下，大米草湿地土壤水盐含量最高，其次是受潮汐作用强烈影响的光滩湿地，碱蓬和芦苇湿地土壤水盐含量明显偏低。盐分组成基本处于氯化物型，这可能是由于频繁的海水冲刷和严重的海水入侵所致。土壤容重与土壤含水率存在明显的负相关关系，含水率越高，土壤容重越小；土壤pH受水文、植被等影响不大。
　　（2）土壤TOC、DOC含量均表现为由海向陆逐渐递减，DOC与TOC含量表现为正相关关系。在垂直方向上，由于土壤DOC、TO C对水文、植被、潮汐等不同影响因素响应程度不同，其含量分布规律存在一定差异，主要是由于土壤DOC较TOC活跃，对植被、水文等外界影响因子较为敏感。土壤TOC及DOC含量与土壤理化性质的相关性分析可知，土壤TOC及DO C含量与土壤理化性质相关程度上存在一定差异，但整体均表现为与土壤含盐量、含水率呈显著正相关关系，与土壤pH、容重呈显著负相关关系。
　　（3）不同生态环境下土壤淋出液DOC含量变化存在一定差异，但整体表现为土壤淋出液DOC含量随土层深度增加，大体呈上升趋势。供试土壤淋出液中DOC含量随淋溶时间的增加逐渐减少。淋溶发生时，各层土壤对淋溶下来的DOC均表现出吸附截留，而后解吸附的现象，且在无外源碳补给的条件下，长时间的淋溶作用，使上层土壤TOC的损失量明显较大。另外，淋溶后土壤TOC呈下降趋势，随着土层深度增加，TOC损失量明显减小。是由于土壤DOC在淋溶过程中，各层土壤吸附截留量较大，而上层土壤在本次淋溶试验中一直处于淋失状态。
　　（4）土壤淋出液DOC结构特征差异较大，但总体仍表现为土壤对DOC组分中团聚化程度较小的小分子物质吸附能力较差，淋溶过程中，该组分总会优先淋失，且淋出液DOC的芳环取代基中羰基、羟基、酯类等含量较高。随着淋溶过程的发生，淋出液DOC的团聚化程度和分子量均呈逐渐增大的趋势，是由于土壤DOC中越来越多的结构较为复杂的大分子物质发生一定的解吸附，淋失到下层土壤所致。淋出液DOC结构特征的影响因素较含量更为复杂。分析发现，距海较近的光滩和大米草湿地，淋出液DOC的结构特征较为相似，碱蓬和芦苇湿地土壤淋出液DOC结构特征较为相似。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2湿地土壤DOC研究进展

1.3胶州湾滨海湿地土壤DOC研究进展

1.4 研究目的和意义

1.5 研究内容及技术路线

1.6小结

第二章 材料与方法

2.1研究区概况

2.2 研究方法

2.3本章小结

第三章 胶州湾滨海湿地土壤理化性质的空间分异特征

3.1 胶州湾滨海湿地土壤理化因子空间分布特征

3.2 胶州湾滨海土壤TOC/DOC与其它土壤因子相关性

3.3土壤DOC与TOC的关系

3.4本章小结

第四章 胶州湾滨海湿地土壤DO C淋溶特征研究

4.1不同供试土壤DOC淋出量及结构特征

4.2不同供试土壤浸提液和淋溶液DOC结构特征比较

4.3淋溶前后土壤TOC含量变化特点

4.4讨论

4.5 小结

第五章 结论与展望

5.1研究结论

5.2 创新点

5.3研究不足与展望

5.4本章小结

参考文献

硕士期间发表的论文

致谢

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