中亚热带常绿阔叶林凋落物分解过程中汞的动态变化及迁移机理

摘要

森林凋落物对于汞在林地土壤的生物地球化学循环中起到重要作用,为研究森林凋落物分解过程中汞的迁移转化特征,以重庆四面山风景名胜区典型林分(常绿阔叶林)作为研究对象.于2014年3月--2015年3月连续监测典型林分凋落物中各形态汞浓度和有机质变化量,同时监测周围土壤中汞浓度变化.结果表明:四面山典型林分凋落物分解过程中汞浓度整体上升,总汞浓度(初始浓度:78 ng/g)的增幅最高达53％,甲基汞浓度(初始浓度:0.32 ng/g)最高增幅达138％;在春季和夏季,水溶态和酸溶态两种活性态汞含量分别增加了851％和96％,在分解前期和末期,凋落物汞的中惰性汞比例最高,占比达75％.土壤腐殖质层中总汞和甲基汞浓度比较稳定.凋落物中活性态汞通过雨水淋洗进入土壤与有机质络合并发生甲基化/去甲基化过程,通过地表径流、地下径流进入水体.凋落物中C含量减少了22％,N含量增加了15％,总汞浓度与C/N比呈负相关,与N含量呈正相关.凋落物中微生物C、N含量整体增加,与汞浓度峰值同步,且夏季含量显著高于冬季含量(P＜0.05),说明微生物与凋落物固定汞和汞的甲基化过程密切相关.