高寒山区土壤溶解性有机质特征及其对河流溶解性有机质输出的影响

摘要

冻土区土壤中存储有大量有机碳.目前对高寒山区多年冻土区和季节冻土区土壤有机质特征及其差异研究较少，对土壤中溶解性有机质（dissolved organic matter, DOM）特征及其对河水中DOM输出的影响认识尚不明确.为了解高寒山区土壤中溶解性有机质的分布规律、成分特征及对水体中DOM输出特征的控制作用，本研究采集青藏高原东北部葫芦沟小流域中多年冻土区和季节冻土区不同深度（<1 m）土壤样品，对土壤中总有机碳（soil organic carbon, SOC）和溶解性有机碳（dissolved organic carbon, DOC）含量、DOM的光谱特征、DOC的生物可降解性（biodegradable dissolved organic matter, BDOC）进行分析，并将其与不同水体中DOM特征的季节性变化进行对比.研究发现：多年冻土区与季节冻土区土壤在DOC的生物可降解性及微生物活动方面存在明显差异；多年冻土区土壤中SOC含量较高，但DOC含量较低，DOM的腐殖化程度和芳香性低于季节冻土区；季节冻土区的土壤中BDOC占比高于多年冻土.研究表明：高寒山区土壤水文特性对土壤有机质含量和特征的显著影响，其中土壤含水率是重要影响因素；多年冻土区浅层土壤DOM对河水DOC浓度和成分变化起决定性作用；相比之下，季节冻土区土壤对河水DOC浓度和成分变化直接影响较小，水文条件影响着水体中DOM的输出特征.本研究成果对高寒山区冻土退化条件下的碳循环研究具有指导意义.

关键词

高寒山区 / 多年冻土 / 季节冻土 / 土壤 / 溶解性有机质 / DOM生物可降解性 / 水文地质

基金资助

国家自然科学基金项目(No.41772270)