湿地土壤溶解性有机碳研究进展

Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｃａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｗｅ ｔ ｌ ａ ｎ ｄ ｐ ｌ ａ ｙ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｇ ｌ ｏ ｂ ａ ｌ ｃ ｌ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ
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ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｗｅ ｔ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｉ ｌ ＤＯＣ． Ａｓ ａ ｃ ｏ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ，ｉ ｔ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｏ ｕ ｔ ｓ ｏ ｍｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ
孔凡 亭， 李 悦 ， 郗
摘
敏， 孔 范龙 ， 陈 菀
（ 青 岛大 学 化 学化 工 与环 境 学 院 ， 青岛 ２ ６ ６ ０ ７ １ ）
要： 湿地碳循环在全球气候变化与陆地生态系统碳 循环研究 中起着 重要作用 ， 而湿地土壤溶解性 有机碳
（ Ｄ （ ） 研 究 是 湿 地 碳 循 环 研 究 的 重要 组成 部 分 ． 湿地独特的土壤 、 植 被 以及 水 文 过 程 ， 使得湿地 土壤 Ｄ （ 有
ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ ｅ ｃ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ 。ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｗｅ ｔ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｉ ｌ ｄ ｉ ｓ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ
随着 全球气 候变 暖 问题 研究 的深人 ， 碳循 环 研 究成 为 当前 环 境领 域 科学 家研 究 的热点 之 一． 作 为环
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ １ — ３ Ｏ 基金项 目： 国家 自然科学基金资助项 目（ ４ １ １ ０ １ ０ ８ ０ ） ； 山东省 自然科学基 金资助 项 目（ Ｚ Ｒ２ ０ １ １ ＱＤ０ ０ ９ ） ； 山东省高等 学校科 技计划项 目
ｉ ｓ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｍａ ｎ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ，ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ，ｖ ｅ ｇ ｅ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ，ａ ｎ ｄ ｈ ｕ ｍａ ｎ
别 于其他类型 的生态系统． 湿地土壤 Ｄ （ ） Ｃ是湿地生态系统极 为活跃 的有机 组分 ， 具有 明显 的时空变化 特征 ， 其动态变化与许多 因素有关 ， 包括季节 、 植被等 自然 因素和土地利用／ 管理等人为 因素 ， 同时 ， 湿地 独特 的生态
类型使其土壤 Ｄ （ ） （ ： 具 有 重要 的生 态 环 境 效 应 ． 以湿 地 土 壤 Ｉ Ｘ） Ｃ为 主体 ， 综 述 了 湿 地 土 壤 的来 源 、 组 成
第 ３期
孔凡亭 ， 等： 湿地土壤溶解性有机碳研究进展
境 中碳 的主要 储库 之一 ， 土壤 中的有 机 碳 不仅 能 转 化 为气 体 形 式 （ Ｃ Ｏ ｚ 、 Ｃ Ｈ ） 直接 释 放 到大 气 中去 ， 而且
能够 以水 溶物 形式 即溶 解性 有机 碳 （ ｄ ｉ ｓ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ， 简称 ＤＯ Ｃ） 被 地表 径流 携带进 入水 体 ， 构 成 自然 循环 的另 一重 要环 节Ｅ ． Ｄ ＯＣ是 土壤 有机碳 的组成部 分 之一 ， 虽然 占土 壤 总有 机碳 的 比例 较少 ， 约 为 ０ ． ０ ４ ～Ｏ ． ２ ２ ， 但 它却 是 有机碳 库 中最 活跃 的循环 部分 ， 受 陆 地 生态 系 统植 物 和 微 生物 影 响强 烈 ， 在 土 壤 中移 动较快 、 不 稳定 、 易 氧化 、 易分解 、 易 矿化 ， 对 土壤 化学物 质 的溶解 、 吸附 、 解析、 迁 移 和毒性 等行 为均
第３ ４卷第 ３期
Ｖｏ ｌ ＿ ３ ４ Ｎｏ ． ３ ２ ０ １ ３
青 岛 理 工 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
湿 地 土壤 溶 解 性 有 机碳 研 究进 展
ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ． Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ，ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
（ ＤＯＣ）ｉ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｗｅ ｔ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｗｅ ｔ — ｌ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｉ ｌ ，ｖ ｅ ｇ ｅ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｍａ ｋ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ＤＯＣ ｉ ｎ ｗｅ ｔ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｉ ｌ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｃ ｔ
ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｌ ａ ｎ ｄ ｕ ｓ ｅ ／ ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ， ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｉ ｔ ｓ ｕ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｅ ｃ ｏ ｔ ｙ ｐ ｅ ｍａ ｋ ｅ ｓ ｗｅ ｔ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｉ ｌ Ｄ ＯＣ ｈ ａ ｖ ｅ
生 态环 境效 应等 方 面对 国 内外 湿地 土 壤 Ｄ ＯＣ 的研究 成 果 进 行 了 系统 的分 析 和 综述 ， 探讨 了研 究 中存 在
的一些 问题 ， 并 展望 了未来 湿地 土 壤 ＤＯＣ的研究 方 向 ， 为评 价 和 保护 湿 地生 态 系统 以及湿 地优 化 管 理提 供 科学 参考 ．
（ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ０ ７ １ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｓ ｏ ｍｅ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｗｅ ｔ ｌ ａ ｎ ｄ；ｓ ｏ ｉ ｌ ；ｄ ｉ ｓ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ
有显 著 的影 响＿ ２ Ｊ ．
湿 地是介 于 陆地 和水 体 间过 渡 的一种 特殊 生态 类 型 ， 并 与 在其 上 生长 栖 息 的 生物 种 群构 成 具 有重 要 环境 功 能 的独特 生态 系统 ． 湿地 具有 不 同于其 他生 态 系统 的水文 、 土壤 和植 被特 征 ， 其 物理 、 化学 和生 物学 结 构和 功能 在维 护 区域／ 流域生 态平 衡 和环境 稳定 方 面发挥 着 巨大作 用 ＿ ３ ］ ． 湿地 土壤 ＤＯ Ｃ与湿 地土壤 碳 、
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒபைடு நூலகம்ｃ ｈ ｏ ｎ ｄ ｉ ｓ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｏ ｒ ｇ ａ ｎｉ ｃ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｉ ｎ ｗｅ ｔ ｌ ａ ｎｄ ｓ ｏ ｉ ｌ ｓ
ＫＯＮＧ Ｆ ａ ｎ － ｔ ｉ ｎ ｇ，ＬＩ Ｙｕ ｅ ，ＸＩ Ｍｉ ｎ，ＫＯＮＧ Ｆ ａ ｎ － ｌ ｏ ｎ ｇ ，ＣＨ Ｅ Ｎ Ｗａ ｎ
氮、 硫、 磷等 营养 元素 的生 物有效 性 有关 ， 在河 口进 入海 洋 的湿 地流 域 中 ， Ｄ ｏＣ对金 属 和 有机 污 染 物 的运
输起 着 重要 作用 ， 也是 河 流营养 物 的来源 之一 ， 对 全球 碳 循环 具 有 重大 贡 献 ｌ ＿ ４ ］ ． 由于湿 地 ＤＯ Ｃ 的活 泼性 及 其生 态环 境意 义 ， 对 其研 究 已成 为陆地 生 态过程 中碳迁 移 研究 的热点 ， 与 Ｃ Ｏ 研究一样 ， 已渗 透 于全 球 碳 循环 的各 个领 域 ， 同时 也是 土壤 、 环境 和生 态科 学领 域所关 注 的焦 ｈＥ ． 本 文从 湿地 土壤 ＤＯ Ｃ 的来 源 、 组 成及 测定 方法 ， 影 响湿 地土 壤 Ｄ ＯＣ的 相关 因素 和 湿地 土壤 Ｄ ＯＣ的
和测定方法 ， 分析 了影响湿地土壤 ｒ ） （ 变化 的相关 因素 ， 探讨 了湿地土壤 Ｄ （ 的生态环境效应 ， 并指 出目前 研究 中存在 的一些 问题 ， 同时对未来 的研究方 向做了展望．
关键 词 ： 湿地 ； 土壤 ； 溶 解 性 有 机 碳 中 图 分类 号 ： Ｘ １ ４ ４ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ４ ６ ０ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ６ ４ ０ ７
ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ ＤＯＣ， ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｓ ｏ ｍｅ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ，ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ —
１ 湿 地 生 态 系统 中的 Ｄ Ｏ Ｃ
（ ｊ １ ２ Ｌ Ｃ ０ ４ ）
作 者简 介 ： 孔凡亭（ １ ９ ８ ８ ） ， 女， 山东 曲阜 人 ．硕 士 ， 研 究 方 向 为 湿 地生 态 过 程 ．Ｅ ｍａ ｉ ｌ ： ｋ ｏ ｎ ｇ ｆ ａ ｎ ｔ ｉ ｎ ｇ １ ９ ８ ８ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｒ ｌ １ ． ＊通讯作者 （ Ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｕ ｔ ｈ ｏ ｒ ） ： 李 悦， 男， 博士， 教授， 博导．Ｅ ｍａ ｉ ｌ ：ｑ ｄ ｅ ｎ ｖ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｍ．