[口头报告]典型热带岛屿生态系统土壤有机质组成及碳氮磷生态化学计量学

典型热带岛屿生态系统土壤有机质组成及碳氮磷生态化学计量学
编号：576 稿件编号：1142 访问权限：私有 更新：2023-04-08 15:15:58 浏览：157次 口头报告

报告开始：暂无开始时间 （Asia/Shanghai）

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摘要
土壤C:N:P化学计量学是了解自然系统中营养元素循环的关键，分析土壤有机质组成和稳定性是探究生态系统营养元素循环的核心，研究结果能够为揭示生态系统演化过程提供重要信息。通过多次西沙群岛野外调查，采集了南海西沙群岛不同岛屿的8个土壤剖面样品。基于总有机碳（TOC）、总氮（TN）和总磷（TP）数据，发现近表层土壤TOC、TN含量和土壤C:N:P值显著高于下层；热带珊瑚岛土壤TP含量明显高于其他地区，这与历史时期的海鸟活动密切有关。野外调查和土壤沉积剖面样品反射光谱分析结果表明，珊瑚砂、海鸟粪和植物残体是西沙岛屿土壤物质组成的主要成分，利用主成分分析和冗余分析可知，所有现代没有海鸟活动的西沙岛屿具有相同的演化规律，近表层土壤中TOC和TN主要来源于植物残体，而海鸟粪土层中TOC、TN和TP主要来源于鸟粪输入。为了从微观角度深入探讨西沙土壤-植物生态系统的碳循环过程，使用热裂解气相色谱质谱技术（Py-GC/MS）从分子层面分析了土壤样品中有机质（SOM）的化学结构和组成特征，发现土壤中有机质主要包括脂类、芳香类、木质素和含氮杂环化合物等组分；采用固态13C核磁共振（NMR）技术得到土壤有机碳中官能团的存在形式，可将有机碳种类分为：烷基碳（Alkyl-C）、氧烷基碳（O-Alkyl-C）、芳香碳（Aromatic-C）和羰基碳（Carbonyl-C）。研究结果表明，在不同沉积或土壤剖面中，O-Alkyl-C含量的变化与植物输入贡献比变化趋势高度一致，Carbonyl-C则与剖面中鸟粪输入比例变化相对应，Alkyl-C和Aromatic-C存在相互转化的过程，这反映了不同碳源会影响有机碳在土壤中的存在形式；结合烷基化指数、疏水性指数和芳香性指数等随剖面深度的变化，发现表层有机质的稳定性相对于下部样品要高，这与表层土壤中丰富的有机质组成密切相关。上述研究结果有助于我们更好地理解珊瑚岛生态系统中营养元素的生物地球化学循环过程，同时对全面评估西沙岛屿生态系统的稳定性与可持续性发展提供了科学依据。
 
关键字
生态化学计量学,西沙群岛,土壤有机质,热裂解,固态d13C核磁共振,海鸟粪
报告人
梁胜岚
硕士研究生 中国科学技术大学

稿件作者
刘晓东 中国科学技术大学
梁胜岚 中国科学技术大学
徐利强 合肥工业大学
席祥龙 中国科学技术大学
吴礼彬 天津大学
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