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  • 【期刊】 土壤吸附可溶性有机碳研究进展

    刊名:土壤 作者:黄倩 ; 吴靖霆 ; 陈杰 ; 蔡武 ; 王昊 ; 陈韦 ; 何云峰 关键词:土壤 ; 可溶性有机碳(DOC) ; 吸附等温线 ; 影响因素 ; 吸附机理 机构:浙江大学环境与资源学院 ; 浙江大学环境与资源学院 年份:2015
    摘要:可溶性有机碳(DOC)是土壤有机碳(SOC)中最活跃的部分,虽然所占土壤总有机碳比例仅为0.04%~0.22%,但土壤对于DOC的吸附却被认为是深层土壤固定有机碳的主要过程。由此可见,土壤对DOC的吸附行为对于全球碳循环的研究有着深远的意义。文章以土壤对DOC的吸附行为为主体,综述了土壤对DOC的吸附特征,在此基础上总结出其吸附机理,并提出了目前研究的不足之处及对未来研究方向的展望,旨在为深入了解DOC在土壤环境中的迁移转化行为提供依据。
  • 【期刊】 紫色土坡耕地可溶性有机碳淋失特征

    刊名:生态环境学报 作者:李太魁 ; 杨小林 ; 花可可 ; 寇长林 关键词:可溶性有机碳(DOC) ; 紫色土 ; 壤中流 ; 淋失 ; 通量 机构:河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所 ; 河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所 ; 河南理工大学安全与应急管理研究中心 ; 安徽省农业科学院土壤肥料研究所 年份:2018
    摘要:可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)在土壤-水界面的径流迁移是土壤有机碳损失的主要形式之一,其迁移损失对土壤有机碳库的源汇功能有重要的影响。为探明紫色土坡耕地DOC的径流迁移特征,利用可测壤中流的径流小区观测壤中流DOC的迁移,结合夏玉米不同生长期土壤DOC含量动态变化分析,研究紫色土壤中流DOC淋失过程与通量。结果表明,土壤DOC含量在玉米生长期逐渐增加,到抽雄期达到最大值,收获期逐渐降至最低。2009—2011年壤中流平均径流量为264 mm,占夏季径流量的68%,表明壤中流是紫色土坡耕地径流的主要形式。壤中流径流量与降雨量呈现极显著正相关性(P<0.01),与降水强度相关性不显著。壤中流过程DOC质量浓度表现为先升后降再趋于稳定的趋势,且与径流速率呈极显著正相关关系(P<0.01)。3年内次降雨产流事件中壤中流DOC质量浓度为1.7~4.6 mg·L~(-1),平均为3.2 mg·L~(-1)。壤中流DOC迁移负荷分别为565.5、802.1和1 090.1mg·m~(-2),平均年累积迁移负荷为819.2mg·m~(-2)。DOC淋失量在玉米不同生长时期变化较为明显,主要发生在抽雄期至成熟期,淋失总量为658.4mg·m~(-2),占年平均淋失负荷的81%,与玉米生长期土壤DOC含量变化趋势基本一致。研究结果可为调控紫色土坡耕地DOC迁移淋失及评价土壤有机碳平衡提供一定的参考和依据。
  • 【期刊】 森林土壤可溶性有机碳研究进展

    刊名:西南林业大学学报 作者:丘清燕 ; 梁国华 ; 黄德卫 ; 陈小梅 关键词:可溶性有机碳 ; 森林土壤 ; 迁移 ; 环境因子 机构:中国科学院华南植物园 ; 中国科学院华南植物园 ; 中国科学院研究生院 年份:2013
    摘要:通过综述森林土壤可溶性有机碳(DOC)的来源、测定方法、迁移过程,介绍了温度、土壤湿度、土壤pH、降水变化及氮沉降等非生物因素及生物因素(凋落物数量、质量)变化对森林土壤DOC的影响,探讨了森林土壤DOC的研究动态,提出有待进一步解决的问题。
  • 【期刊】 可溶性有机碳在土壤剖面淋溶过程中的分馏

    刊名:应用生态学报 作者:熊丽 ; 杨玉盛 ; 万菁娟 ; 司友涛 关键词:可溶性有机碳 ; 土柱 ; 淋溶 ; 吸附 机构:福建师范大学地理科学学院 ; 福建师范大学地理科学学院 年份:2015
    摘要:选取中亚热带两种不同类型土壤为研究对象,采集0~10、10~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm土层土壤样品,提取米槠新近凋落物的可溶性有机碳(DOC)溶液为初始DOC,研究其在土样中淋溶时的分馏现象和截留特征.结果表明:初始DOC在土柱中淋溶时,其浓度随深度增加呈逐层下降的趋势,而且化学结构更为简单,被土壤截留的DOC中主要是疏水性组分,但随着土层深度增加,亲水性DOC的截留量呈上升趋势;红外光谱显示含有芳环的疏水性物质最易被吸附,而烷烃和简单的碳水化合物则最有可能随土壤溶液进入下层土壤;由于到达下层土壤的DOC中易被吸附组分含量的减少,限制了其吸附能力的发挥,因此主要的吸附过程发生在40 cm以上土层,表明DOC本身的化学性质比土壤性质更能影响其吸附行为;不同类型土壤的截留量具有显著差异,这与土壤黏粒和铁铝氧化物的含量呈显著正相关.
  • 【期刊】 可溶性有机碳在典型土壤上的吸附行为及机理

    刊名:土壤 作者:徐基胜 ; 赵炳梓 关键词:可溶性有机碳 ; 吸附 ; 铁铝氧化物 ; 土壤有机质 机构:中国科学院南京土壤研究所) ; 中国科学院南京土壤研究所) ; 封丘农田生态系统国家实验站 ; 中国科学院大学 ; 中国科学院南京土壤研究所) ; 封丘农田生态系统国家实验站 年份:2017
    摘要:定量分析可溶性有机碳(DOC)在不同土壤上的吸附行为可为DOC在不同地区土壤中的去向及污染风险评估提供理论基础.本研究以河南潮土(包括砂质、壤质和黏质3种质地)、江苏黄泥土、江西红黏土和海南砖红壤等典型土壤为吸附介质,采用一次平衡法比较了DOC在不同土壤中的吸附容量及平衡液中DOC的结构变化.结果表明,供试土壤对DOC的吸附可用修正的Langmuir模型拟合.最大吸附量(Qmax)从高到低依次为红黏土(2892.67 mg/kg)、砖红壤(1969.77 mg/kg)、黏质潮土(1803.03 mg/kg)、黄泥土(1003.84 mg/kg)、壤质潮土(989.31 mg/kg)和砂质潮土(441.18 mg/kg).黄泥土的亲和系数(k)最大(2.53×10–3),其次为砖红壤、红黏土和3种潮土.吸附后,除砂质潮土和壤质潮土外,其他土壤平衡液的芳香性均降低.相关性分析表明无定形氧化铝显著影响了Qmax,而氧化铁的形态(无定形、络合态和低结晶态)决定了k值大小.红黏土、砖红壤和黄泥土更容易吸附DOC中的芳香族成分,主要吸附机制可能为配位体交换;砂质潮土和壤质潮土主要为阳离子架桥,而黏质潮土同时存在这两种吸附机制.
  • 【期刊】 玉米季横垄坡面径流及可溶性有机碳流失特征

    刊名:中国水土保持科学 作者:武万华 ; 何淑勤 ; 宫渊波 ; 郑子成 关键词:可溶性有机碳 ; 玉米 ; 生育期 ; 地表径流 ; 壤中流 ; 迁移负荷 机构:四川农业大学林学院 ; 四川农业大学林学院 ; 四川省水土保持与荒漠化防治重点实验室 ; 四川农业大学资源学院 年份:2017
    摘要:为了探明紫色土坡耕地玉米各生育期可溶性有机碳流失特征与迁移途径,为玉米种植过程中有机碳流失有效防控提供科学依据。通过采用野外径流小区和人工模拟降雨相结合的方法,探讨紫色土玉米季坡耕地地表径流、壤中流及其可溶性有机碳的流失特征。结果表明,地表径流量受降雨再分配作用明显,表现为苗期最大,抽雄期最小;壤中流则受降雨强度和降雨再分配作用的影响较小。地表径流DOC质量浓度均呈现逐渐降低的趋势,且2.0 mm/min降雨强度下DOC质量浓度初值相对较高;而壤中流DOC质量浓度呈现先升后降的趋势,在1.0 mm/min降雨强度下变化最为显著。自产流开始30 min内,地表径流DOC迁移负荷表现为苗期>成熟期>拔节期>抽雄期,且受降雨强度影响较大;而壤中流DOC迁移负荷表现为苗期>拔节期>抽雄期>成熟期,且受降雨强度影响不明显。同一生育期,壤中流DOC质量浓度高于地表径流,且壤中流产生晚于地表径流,但壤中流DOC迁移负荷却是地表径流DOC迁移负荷的1.35倍。玉米生育期对地表径流量影响明显,壤中流是紫色土坡耕地DOC迁移的主要方式,径流DOC质量浓度的变化取决于产流时间和生育期的变化。
  • 【期刊】 长期不同施肥潮土对可溶性有机碳的吸附特征

    刊名:中国土壤与肥料 作者:吕艳超 ; 申华平 ; 周世伟 ; 王小利 ; 张水清 ; 邸佳颖 ; 黄绍敏 关键词:可溶性有机碳 ; 潮土 ; 长期施肥 ; 吸附 机构:贵州大学农学院 ; 贵州大学农学院 ; 贵州大学农学院 ; 河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所 年份:2017
    摘要:可溶性有机碳(DOC)吸附影响土壤元素化学行为.为此,本研究采用批处理法研究了DOC在长期不同施肥处理(对照CK、氮N、氮磷NP、氮磷钾NPK、化肥+秸秆还田NPKS、化肥+有机肥NPKM)潮土上的吸附动力学和等温吸附特征.结果表明,猪粪源DOC易于分解,需要添加0.025 mmol(1 mL 25 mmol/L)NaN3抑制其分解,抑制率超过90%.DOC吸附符合准二级动力学方程(R2≥0.99).不同施肥处理下,吸附速率常数k及初始速率常数h与平衡吸附Qe都没有显著差异,平均值分别为0.208 kg/(g·h)、1.60 g/(kg·h)和2.77 g/kg.吸附等温式可用Langmuir方程很好拟合(R2≥0.96),吸附容量(最大吸附量)Qmax在不同施肥处理下也没有显著差异(平均7.05 g/kg),但在N和NP等非平衡施肥下却保持高的亲合力,半饱和吸附浓度kd分别为50.2和57.6 mg/L,吸附亲合常数K则分别为0.02和0.017 4 L/mg;相反,在NPKM处理下,显著低的亲合性发生,kd和K分别为72.94 mg/L和0.013 8 L/mg.研究证明粘粉粒含量控制了不同施肥处理潮土对DOC的吸附;土壤有机碳水平不影响Qmax,而且高土壤有机碳还降低其吸附亲合性.
  • 【期刊】 提取方法对土壤可溶性有机碳测定结果的影响

    刊名:生态环境学报 作者:李太魁 ; 郭战玲 ; 寇长林 ; 吕金岭 ; 张香凝 ; 杨小林 关键词:可溶性有机碳(DOC) ; 振荡时间 ; 水土比 ; 提取剂 ; 提取次数 机构:河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所 ; 河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所 ; 农业部原阳农业环境与耕地保育科学观测实验站 ; 河南省农业生态环境重点实验室 ; 河南理工大学安全与应急管理研究中心 年份:2017
    摘要:为验证浸提条件对土壤可溶性有机碳(DOC)浸提量的影响,选择具有代表性的3种土地利用方式的土壤进行实验,研究土样处理方式、提取时间、水土比、提取剂种类和振荡次数等提取条件对DOC浸提量的影响。结果表明:土样处理方式影响DOC浸提量的大小顺序为:风干过2 mm筛>鲜样过1 mm筛>过2 mm筛>过5 mm筛>不过筛,风干过2 mm筛的DOC提取量是鲜样不过筛的2.4倍,且各处理之间DOC浸提量差异性达显著水平(P<0.05);DOC的浸提量随振荡时间变化不是特别明显,振荡4 h后基本达到平衡;土壤DOC浸提量随水土比的增加而增大,呈显著的线性关系;浸提剂种类对土壤DOC浸提量影响显著,4种提取剂提取出来的DOC量的大小顺序为:DOC(80℃,H_2O)>DOC(25℃,0.5 mol·L~(-1) NaHCO_3)>DOC(25℃,0.5 mol·L~(-1) K_2SO_4)>DOC(25℃,H_2O);单次提取量随提取次数增加而降低,累积提取量随浸提次数增加而升高,且累积提取的DOC量与浸提次数呈极显著正相关。建议采用过2 mm筛的土壤鲜样,提取剂用25℃去离子水,水土比采用5∶1,连续振荡4 h后一次过滤测定土壤DOC含量。本研究有助于增强不同研究结果之间DOC数据的可比性,也有利于推动土壤DOC测定标准的完善。
  • 【期刊】 不同土地利用类型对土壤可溶性有机碳的影响

    刊名:南京林业大学学报(自然科学版) 作者:何冬梅 ; 王磊 ; 冯育青 ; 阮宏华 关键词:围湖造田 ; 土地利用类型 ; 可溶性有机碳(DOC) 机构:江苏省林业科学研究院 ; 江苏省林业科学研究院 ; 南方现代林业协同创新中心 ; 江苏省林业生态工程重点实验室 ; 南京林业大学生物与环境学院 ; 江苏省林业科学研究院 ; 苏州市湿地保护与管理站 ; 南方现代林业协同创新中心 ; 江苏省林业生态工程重点实验室 ; 南京林业大学生物与环境学院 年份:2016
    摘要:为了解土地利用类型对土壤有机质中易变组分的影响,选取湖泊围垦后形成的4种典型的土地利用类型(香樟林、水杉林、毛竹林和农田)作为试验地,研究了不同土地利用类型对土壤中可溶性有机碳,包括:冷水可溶性有机碳含量(cDOC.CW)、热水可溶性有机碳含量(cDOC.HW)和盐溶液可溶性有机碳含量(cDOC.CaCl2)的影响.结果表明:4种土地利用类型中土壤cDOC.HW、cDOC,CW和cDOC,CaCl2的含量随土层深度加深而降低.除香樟林外,不同土地利用类型cDOC.CW大小在0~10 cm和≥10~ 25 cm两个土层均表现为农田>毛竹林>水杉林,cDOC.HW和cDOC,CaCl2在毛竹林土壤中显著高于其他3种土地利用类型.在4种土地利用方式中,cDOC.HW与cDOC.CaCl2都与土壤有机碳、总氮含量以及土壤pH呈显著的相关性.而水杉林土壤的cDOC,HW与cDOC.CaCl2与土壤微生物生物量碳之间表现出了极显著的正相关性.总之,湖泊围垦后的不同土地利用类型伴随着不同的管理措施,导致了土壤理化因子和微生物性质的改变,从而在一定程度上影响了不同土地利用类型中积累的土壤可溶性有机碳的含量.
  • 【期刊】 可溶性有机碳在米槠天然林土壤中的淋溶特征

    刊名:亚热带资源与环境学报 作者:熊丽 ; 杨玉盛 ; 王巧珍 ; 杨智杰 ; 黄惠 ; 司友涛 关键词:可溶性有机碳 ; DOC ; 淋溶 ; 吸附 ; 光谱 机构:福建省湿润亚热带山地生态重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地 ; 福建省湿润亚热带山地生态重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地 ; 福建师范大学地理科学学院 ; 福建农林大学莘口教学林场 年份:2014
    摘要:以中亚热带米槠天然林为研究对象,通过挖剖面法,按0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm、50~60 cm、60~70 cm、70~80 cm、80~90 cm、90~100 cm分层采集原状土柱,并用米槠叶片制备的可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)溶液进行逐层淋溶试验,以阐明DOC在米槠天然林土壤中的淋溶特征。结果表明,在淋溶过程中DOC浓度逐渐下降,DOC最大截留量出现在50~60 cm土层,而且60~100 cm各土层的截留量要小于0~60 cm各土层。淋溶过程中DOC的芳香性和腐殖化程度随土层深度均逐渐下降。红外光谱表明,DOC溶液在土壤淋溶过程中,芳香类、羧酸类等大分子物质会被优先吸附,并且通过0~30 cm土层时土壤中的醇类、酚类小分子物质会发生解吸附,DOC在30~100 cm土层中淋溶时小分子物质的比例明显增加。说明DOC在土壤淋溶过程中会优先吸附芳香化合物和大分子物质,到达底层土壤的DOC溶液中小分子物质所占比例增加,因此DOC对土壤的亲和力降低,减少了土壤的截留量,表明DOC本身的化学性质要比土壤的理化性质更能影响其吸附行为。
  • 【期刊】 紫色土坡耕地可溶性有机碳径流迁移特征

    刊名:农业工程学报 作者:花可可 ; 朱波 ; 王小国 关键词:可溶性有机碳 ; 土壤 ; 温度 ; 通量 ; 地表径流 ; 壤中流 ; 紫色土 机构:中国科学院成都山地灾害与环境研究所 ; 中国科学院成都山地灾害与环境研究所 ; 中国科学院山地表生过程与生态调控重点实验室 ; 中国科学院大学资源与环境学院 年份:2013
    摘要:为探明紫色土坡耕地可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)的径流迁移特征,该文通过具有壤中流观测功能的径流小区观测地表径流和壤中流的可溶性有机碳(DOC)迁移。结果表明,径流方式对紫色土坡耕地径流DOC迁移质量浓度具有明显影响。地表径流过程中DOC质量浓度随降雨历时逐渐降低,而壤中流过程DOC质量浓度则表现出先升后降而后趋于稳定的趋势。暴雨和大雨地表径流和壤中流过程中DOC质量浓度均表现出不同的变化特征。暴雨地表径流过程DOC初始质量浓度高,衰减快,壤中流DOC质量浓度高、峰值出现较早。2010、2011年2a内地表径流和壤中流平均累积径流量分别为61.2、300.3mm,平均径流系数为7.7%和37.6%。2a内次降雨产流事件中地表径流和壤中流DOC平均质量浓度分别为3.9和3.4mg/L,壤中流DOC年平均迁移通量为105.2mg/m2,年平均负荷达1007.6mg/m2,约为地表径流的4.8倍,壤中流携带DOC损失是紫色土坡耕地DOC径流迁移的主要方式。土层温度是影响壤中流DOC质量浓度季节性变化的重要因素,二者具有显著的负相关性(P<0.05),而土层温度对地表径流DOC质量浓度季节性变化无显著影响。该研究可为调控紫色土坡耕地DOC流失提供一定的参考。
  • 【期刊】 青藏高原冰川区可溶性有机碳含量和来源研究

    刊名:环境科学 作者:严芳萍 ; 康世昌 ; 陈鹏飞 ; 柏建坤 ; 李洋 ; 胡召富 ; 李潮流 关键词:青藏高原 ; 冰川 ; DOC ; 主要离子 ; 主成分分析 机构:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室 ; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室 ; 中国科学院大学 ; 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心 ; 中国科学院青藏高原研究所青藏高原地表过程与环境变化重点实验室 ; 西南大学地理科学学院 ; 兰州大学资源环境学院 年份:2015
    摘要:对青藏高原祁连山老虎沟12号冰川、唐古拉山小冬克玛底冰川及珠穆朗玛峰北坡东绒布冰川雪坑样品中可溶性有机碳(DOC)和主要离子的质量浓度进行了分析.结果表明3个雪坑中DOC的平均质量浓度分别为(250.30±157.10)、(216.92±142.82)和(152.50±56.11)μg·L-1,具有从北到南依次减小的空间分布特点.3个雪坑DOC和主要离子质量浓度比例分析表明,唐古拉山冰川区和珠穆朗玛峰冰川区两个雪坑中DOC质量浓度与主要离子总质量浓度相当(DOC质量浓度占DOC与主要离子总质量浓度的比例分别为51%和49%).相应地,祁连山冰川区雪坑由于地理位置和气候条件等因素,受粉尘影响较大,导致Ca2+的质量浓度最高可达5 299.18μg·L-1,DOC所占比例较低(仅占5%).青藏高原冰川区DOC与Ca2+、Mg2+、K+和SO2-4均呈显著正相关.主成分分析(PCA)表明,青藏高原冰川区雪坑DOC主要是自然来源,也有生物质、化石燃料燃烧和农业生产过程等人为排放的贡献.此外,对3个雪坑的碳沉降通量进行了估算,LHG、TGL和ZF这3个雪坑的碳沉降通量分别为189.23、132.76和128.44 mg·(m2·a)-1,这对该地区碳循环的深入认识和研究具有重要意义,同时也有利于冰川变化的研究.
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