【摘 要】
:
土壤有机质是全球碳循环的重要组成部分,埋藏古水稻土由于古代“火耕水耨”条件与现代大量机械化耕作、化肥施用耕作方式的差异,经过了长期的封闭,其成土过程对有机质的影响存在不确定因素。本研究借助澧阳平原杉龙岗遗址水稻土序列剖面采集土壤样品,对各层次水稻土的不同形态有机碳进行测定,对比分析了埋藏古水稻土与现代耕作水稻土不同结合态腐殖质的剖面分布差异,运用多种光谱学和波谱学手段探讨了现代耕作水稻土与埋藏古水
【基金项目】
:
湖南省自然基金2017年青年项目,2017JJ3120,澧阳平原埋藏古水稻土腐殖物质的组成及结构特征,2107/04-2019/12,5万元,在研,主持; 国家自然科学基金(41371228); 湖南省教育厅优秀青年基金(16B120);
论文部分内容阅读
土壤有机质是全球碳循环的重要组成部分,埋藏古水稻土由于古代“火耕水耨”条件与现代大量机械化耕作、化肥施用耕作方式的差异,经过了长期的封闭,其成土过程对有机质的影响存在不确定因素。本研究借助澧阳平原杉龙岗遗址水稻土序列剖面采集土壤样品,对各层次水稻土的不同形态有机碳进行测定,对比分析了埋藏古水稻土与现代耕作水稻土不同结合态腐殖质的剖面分布差异,运用多种光谱学和波谱学手段探讨了现代耕作水稻土与埋藏古水稻土的腐殖物质组分胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的元素组成及其结构表征,采用了X射线衍射、扫描电镜等方法探究粘粒复合体矿物组成、形貌特征及元素组成。取得以下主要结论:(1)杉龙岗遗址水稻土PA、PB、PC剖面有机碳(SOC)含量变化范围为5.1010.85g/kg,均随土层深度的增加逐渐降低,但埋藏古水稻土SOC含量变化幅度小于现代耕作水稻土;不同粒径团聚体SOC含量大小表现为:(5-2mm)>(2-1mm)>(1-0.25mm)>(<0.25mm),埋藏古水稻土不同粒径团聚体内SOC含量分布相比现代耕作水稻土分布较均一。(2)埋藏古水稻土各土层SOC、活性SOC、易氧化SOC、水溶性SOC含量分布较均匀,均小于现代耕作水稻土,耕作层尤为显著;与现代耕作水稻土相比,埋藏古水稻土各土层SOC矿化累积量、矿化速率均更低;剖面SOC潜在矿化量与SOC含量、不同SOC形态、p H值呈正比,与土层深度呈反比。(3)PC剖面水稻土红外光谱显示主要集中在无机化合物与卤素的振动,芳烃、烯烃和羟基化合物等功能团也显示出较明显的振动。在36191630cm-1波段,去有机质前红外光谱吸光值表现为:埋藏古水稻土<现代耕作水稻土;在1630469 cm-1波段,则相反。去有机质后的吸光值均表现为:埋藏古水稻土<现代耕作水稻土。由红外光谱一阶倒数(FD值)可知,埋藏古水稻土与现代耕作水稻土红外光谱一阶倒数差异不大,FD值表现为:去有机质前>去有机质后。————————————————(4)与现代耕作水稻土相比,埋藏古水稻土各形态腐殖质含量变化幅度很小,相对比较稳定。埋藏古水稻土各结合态腐殖质平均含量表现为:稳结合态<紧结合态<松结合态,比现代耕作水稻土各结合态腐殖质的含量变化幅度要小。(5)除黏粒级(<2μm)外,埋藏古水稻土粉砂级、细砂级、粗砂级有机矿质复合体含量均小于现代耕作水稻土。X射线衍射测定结果表明埋藏古水稻土黏粒级有机矿质复合体中伊利石与高岭石含量大于现代耕作水稻土,而蛭石相反。能谱扫描电镜测定结果表明PC剖面黏粒级有机矿质复合体各元素比重的百分比为Fe<Al<Si<O;其在耕作层O元素相对含量表现为:埋藏古水稻<现代耕作水稻土,而Fe、Si与Al元素表现为:埋藏古水稻>现代耕作水稻土。(6)剖面两组水稻土各土层HA与FA的C/H、O/C原子数比在埋藏古水稻土耕作层更大,HA的C/N和O/C原子数平均比值明显小于FA;13C NMR谱图表明两组水稻土土壤均是脂族性的,各土层HA与FA芳香度表现为A>P>W>C层。研究结果表明埋藏古水稻土HA与FA的缩合度和氧化程度大于现代耕作水稻土,埋藏古水稻土HA与FA比现代耕作水稻土芳香度低,结构更简单。综上所述,本研究解析了自人类耕作文明以来长江中下游平原地区的水稻土长期演化过程中土壤有机碳赋存形态与腐殖质结构特征,既可以丰富水稻土的形成和演化理论,同时又可为土壤有机质的提升与碳固定、有机-矿质复合体的形成与稳定性、土壤有机碳与腐殖质的地球化学循环及转化提供科学依据。
其他文献
"十四五"开局之年,教育部相继出台文件,对抓好中小学生作业、睡眠、手机、读物、体质等"五项管理"作出部署。"五项管理"中,作业管理是落实"双减"的核心,也是能否做好其他四项管理的关键。为进一步规范学校作业管理,成都市温江区光华实验小学紧紧围绕"轻负高质"这个作业管理的核心,探索出"融—研—评—展"的作业策略,让作业成为学生独立学习的场域,促进学生全面发展。
教师教了,但学生不会,问题出在哪?核心素养时代,我们不仅关注教师教了什么,更关注学生何以学会。本书作为《教案的革命:基于课程标准的学历案》的升级版,不仅是从"课时"到"单元"的扩容,更是整合论教学的新探索。这种整合旨在为核心素养目标的实现提供可行路径,旨在为深度教学的实践提供逻辑支撑。
以江苏南京溧水区的一个小镇为调研点,借助访谈法对覆盖该镇区全域的一个国家级农业技术产业示范区进行案例研究,以三螺旋为理论指导并从中提炼出分析框架,通过分析发现:在平台建设初期政府一直处于主导地位;由于服务型政府理念的兴起和理性"经济人"假设推动政府功能发生延展,"公共服务者"和"公共投资商"角色形态开始显露。最后,政府与其他主体互构形成成熟的功能耦合网络,带领园区对整个社会实现递归效应。
柑橘果胶是从柑橘果皮中提取的一种果胶,相对分子质量较大,对人体没有非常有效的功用,低分子质量柑橘果胶是将天然柑橘果胶经过改性处理后的果胶,是一种新兴的生物活性多糖。为了提高柑橘果胶的利用价值,本文采用100℃-130℃的亚临界水来降解柑橘果胶使之转化为低分子质量果胶,研究改性前后果胶组分、结构的变化,并结合流变学、降解动力学的研究来分析其作用机制。在此基础上,从抗氧化活性、抗肿瘤活性、免疫调节活性
羧甲基赖氨酸(Nε-carboxymethyllysine,CML)是美拉德反应中晚期糖基化终末产物(Advanced Glycation End-products,AGEs)的重要成分。CML通过食品介质进入人体后,可积聚于多个不同的组织器官中,达到一定数量后,会直接影响组织器官的功能,导致机体病理的变化。本论文从建立CML的检测方法入手,研究了CML在食品中的形成规律和水果多酚对其抑制的作用机
黑茶既可通过后熟作用提升品质,也可能提升健康价值。良好的贮藏条件和一定贮藏年份的黑茶通常被认为具有更好的品饮属性与健康属性,因而市场上经常出现“以新充老”、“以次充好”的不良现象,扰乱市场秩序,并导致大量的黑茶长期处于贮藏期,并未进入消费市场,不利于维护茶叶产销平衡。因此,如何科学地辨别黑茶的仓储陈化年限,促进陈年黑茶的快速流通与消费,保障生产和消费者权益、规范市场监管,是保障黑茶产业健康发展急需
猪圆环病毒2型(Porcine circovirus type 2,PCV2)是导致猪圆环病毒相关性疾病(Porcine circovirus associated disease,PCVAD)的重要病原体。肠道炎症是PCV2引起的一个重要的临床表现;肠道感染被认为是PCV2感染的重要途径;近年来研究发现非编码RNA(miRNA、lncRNA、circRNA)在凋亡及炎症病理反应中有重要的调控作用
准确度量两变量关联是数据挖掘、机器学习的基石。变量对Y-X,无序-无序型关联可用χ2值或互信息I测度,无序-有序型关联可用t值或F值测度,有序-有序型线性关联可用决定系数R2测度。然而,χ2、I、t、F值均为无界统计量,χ2、t和F值关联显著性受自由度影响且当总体分布未知时应用受限;R2虽归一化至[0,1],但不能识别非线性关联。最大信息系数(Maximal information coeffic
猪链球菌(Streptococcus suis)是一种重要的人畜共患病原,能引起人脑膜炎、中毒性休克综合征等临床症状,威胁公共卫生安全;也能引起猪脑膜炎、关节炎等疾病,对养猪业造成较大的经济损失。S.suis逃避宿主免疫防御机制是其致病的关键环节之一。为研究猪链球菌的小鼠感染模型,本实验室此前将一株9型S.suis DN13在小鼠体内连续传代,获得了对小鼠毒力极大增强的菌株。在本研究中以传代获得的
磺酰脲类除草剂在农业生产中被广泛使用,其有效地促进了农业增产稳产。但随着长期使用且使用量逐年增加,带来了诸如环境危机及农药残留问题,因此亟需开发有效的检测该类除草剂的分析方法。由于磺酰脲类除草剂在样品中存在的浓度低且样品基质比较复杂,因此建立简单、快速、高灵敏、低检测限的样品前处理和分析方法是解决问题的关键。金属有机框架(MOFs)化合物是20世纪90年代兴起的一类新型多孔晶体材料,由于特有的孔道