土壤溶解有机碳的研究进展.doc

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1、土壤溶解有机碳的研究进展李淑芬1,俞元春J何晟2I:金陵科技学院幕府校区园艺系，江苏南京210038；2:南京林业大学森林资源与环境学院，江苏南京210037摘要：系统地综述了DOC的来源、组成、性质、影响因素、环境效应及测定方法等。尽管关于土壤DOC的研究目前还不完善，至今对DOC的组成、性质等问题都不是很清楚，但现有的研究已经表明，DOC是土壤圈中一种非常活跃的化学物质，它对土壤中化学物质的溶解、吸附、解吸、迁移和毒性等行为均有显著的影响。关键词：溶解有机碳(DOC);环境效应中图分类号：X14文献标识码：A文章编号：1008-181X(

2、2002)04-0422-08土壤溶解有机碳只占森林土壤有机质的很少一部分，但它与土壤有机质的其它组分之间可以在一定的条件下相互转化，始终处于动态平衡之中。就土壤DOC的作用而言，一方面，它与土壤微生物生物量一样是土壤活性有机质，容易被土壤微生物分解，在提供森林土壤养分方面起着重要的作用；另一方面，它在水中可溶，对森林土壤生态系统中元素的生物地球化学循环及铝、重金属等元素的毒性和迁移有深刻的影响。同时森林土壤DOC的淋失是土壤有机碳损失的重要途径，它作为一项环境指标，对研究碳循环与环境有重要意义。B1血•等山认为，对于农林可持续发展系统来说，

3、土壤碳库容量是很重要的因子，其变化主要发生在溶解易氧化碳库存量。Biederbeck等⑺人通过动力学研究指出，土壤有机质的短暂波动主要发生在易氧化易分解部分，并选择易氧化碳、可矿化碳及微生物量碳作为土壤溶解性有机碳的指示因子。Ross等⑶研究指出，活性溶解AI和总AI密切相关，除了有机质积累层0层外，两种形态的A1与土壤中DOC含量正相关，因而DOC可能控制着酸性土壤中铝的移动。土壤溶解有机碳(DOC)已逐步成为陆地生态系统中的—个研究热点。1土壤溶解有机碳的基本概念及相关术语土壤溶解有机碳(dissolvedorganiccarbon,简称

4、DOC),是指在一定的时空条件下，受植物和微生物影响强烈、具有一定溶解性、在土壤中移动比较快、不稳定、易氧化、易分解、易矿化，其形态、空间位置对植物、微生物来说活性比较高的那一部分土壤碳素。其不是一种单纯的化合物，而是土壤有机碳的组成部分之一⑷。国内外相关研究中描述这一部分碳素的术语很多，如有效碳(availablecarbon水溶性有机碳(water-solubleorganiccarbon,简称WSOC)>易氧彳碳(labilecarbon可斤碳(minerliablecarbon活性有机碳(activecarbon微生物量碳(m

5、icrobialcarbon)⑷。Whitbread等⑸认为活性有机质包括了众多游离度较高的有机质，如植物残茬，根类物质，真菌菌丝，微生物量及其渗岀物如多糖等。Johns⑹认为活性有机质是能够被微生物利用作为能源和碳源的土壤有机质。Blai「等山指出活性有机质是土壤中易氧化分解的有机质。林滨等⑺认为土壤中水溶性有机碳指的是土壤样品在室温及天然pH条件下能溶于水相的有机组分。也有人认为水溶性有机碳是用水提取的能通过0.45pm微孔滤膜的土壤有机物质的总称罔。陶満等向认为土壤中能直接进入水相的有机碳仅仅是土壤总有机碳的一小部分，即以小分子量富里酸

6、为主要成分的水溶性有机物。2土壤DOC的来源及含量土壤中DOC的来源一般可以分为两种：一种是土壤自身含有的；另一种是外部进入土壤的，例如枯枝落叶、植物残体经淋溶而带入土壤的DOC,或者通过施用有机肥(城市污泥、家畜粪尿、人粪尿、秸秆堆肥、有机废弃物)等农事的活动进入土壤的DOCo生物废弃物，如家禽和动物的粪尿以及污水污泥等增加了DOC的总量，它既可以充当DOC的来源，也可以增强土壤有机质的溶解I⑼。Kalbitz等Z人认为，土壤中DOC主要来源于近期的植物枯枝落叶和土壤有机质中的腐殖质，可提取的铁、铝、有机碳、粘土矿物等也在某种程度上控制着D

7、OC的含量。Mcdowell和Likens则认为DOC主要来源于淋溶的有机质和微生物分解的有机质，而不是近期的枯枝落叶。相反，Qualls等冋报道，在落叶林生态系统中，DOC的含量增加主要是源于上层的森林覆被层。不同来源的DOC,含量不同。在天然水中，DOC的浓度范围一般是0~50mg/Lo在湿地土壤溶液中，一般为25-50mg/L,与森林土壤剖面淋滤水中的DOC含量相近。在土壤溶液中，DOC的浓度范围通常在0~81mg/L之间。河水和地下水中DOC浓度一般很低，纟勺2-10mg/Lll4Jo据Webber报道,DOC在海水腐殖质中大约占20

8、%，在河水腐殖质中约占60%，而在湿地土壤溶液的腐殖质中约占70%。一般来说，土壤中DOC仅占土壤有机碳总量的极小一部分，通常不会超过百分之几（表1），但DOC却是