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土壤溶解性有机质(DOM)被认为是陆地生态系统和水生生态系统中重要的、非常活跃的化学组分之一，土壤DOM在土壤生物地球化学过程、成土作用、微生物的生长代谢过程以及土壤中污染物的迁移等过程起重要作用。随着生态农业的发展，以不同方式加入土壤中的有机物质会逐渐增加，这无疑会影响土壤中溶解性有机碳(DOC)和溶解性有机氮(DON)的含量。由于移动性强与易降解的特性，土壤DOC、DON的吸附、解吸及生物降解行为影响着土壤中有机和无机物质的转化、迁移和降解，进而影响农田土壤碳、氮循环。水稻土是当前固碳趋势明显而固碳潜力较大的耕作土壤，稻田土壤淹水-排水耕作引起土壤的氧化还原变化显著影响土壤的碳氮转化，影响土壤DOM产生及行为特性。揭示田间好氧、厌氧条件下水稻田土壤DOM生物降解和吸附解吸特征，对阐明稻田土壤碳氮转化机制，水稻土固碳特征与潜力，保障水稻土可持续利用等都有重要的理论和实际意义。
本文利用中科院常熟农业生态试验站长期不同施肥处理水稻土-黄泥土，以及3种南方地区典型水稻土-红壤性水稻土、黄泥土和乌栅土为研究材料，通过室内恒温培养试验，研究了好氧、厌氧对不同施肥处理水稻土及不同类型水稻土DOC的生物降解特性的影响。此外，采用平衡法研究了红壤性水稻土、黄泥土和乌栅土淹水前后对DOC、DON的吸附、解吸特征，并分析了土壤粘粒含量、土壤有机质含量及铁氧化物形态与DOC、DON吸附量之间的关系。主要结果如下：
⑴长期不同施肥处理对黄泥土DOC含量有不同程度的影响，单施化肥处理对DOC含量无明显影响，而化肥配施有机物料处理可以使水稻土DOC含量增加，尤其是化肥配施猪粪处理，可以显著增加DOC含量。不同施肥处理水稻土DOC中有相当一部分具有生物有效性，42天降解培养结束时，可降解性DOC占总DOC的比例为16.4％～39.2%，其中低分子量组分能在数天内降解掉。DOC分别由降解速率不同的两个库组成，周转时间约1天的易降解部分和周转时间大约为0.61～3.91年的难降解部分。
⑵不同施肥处理间DOC降解特性存在差异。好气水稻土DOC好氧降解条件下，不同施肥处理水稻土之间比较，DOC降解率在18.0%～39.2%之间，与对照相比，单施化肥(C2和C3)处理降低DOC降解率，降幅分别达34.5%和37.9%，而配施秸秆和猪粪处理(C2+S和C1+M)则显著增加DOC的降解率，增幅分别达35.2%和29.5%。好气水稻土DOC厌氧降解条件下，培养结束时，化肥配施猪粪处理(C1+M)DOC降解率最大(33.8%)，而单施化肥处理(C2和C3)DOC降解率与对照相比显著降低，降幅分别达40.7%和42.6%。淹水培养水稻土DOC好氧、厌氧降解条件下降解率比较，均为C1+M>C2+S>CK>C2>C3。
⑶模拟实验表明，相同来源的DOC厌氧降解过程中降解率略低于好气条件下的。好气培养水稻土提取的DOC，在42天好氧降解培养结束时，CK、C2、C3、C2+S和C1+M处理DOC降解率分别达29.1%，19.3%，18.0%，39.2%和37.5%，而厌氧降解培养结束时，各施肥处理DOC降解率的降幅达1.0%～27.4%。淹水培养水稻土提取的DOC厌氧降解率同样小于好氧降解条件下的，但降幅均小于5%。
⑷不同类型水稻土DOC含量为31.64～49.25 mg kg-1，其中乌栅土>黄泥土>红壤性水稻土。3种水稻土好气和淹水培养后水稻土DOC含量较培养前均有所增加。水分含量状况会改变3种类型水稻土DOC的生物降解特性。淹水厌氧培养黄泥土提取的DOC的降解率较好气培养的有所减小，而红壤性水稻土和乌栅土淹水厌氧培养后DOC降解率有所增加。DOC厌氧降解过程中DOC降解速率较好氧条件均有所减小，降幅达11%～36%，表明厌氧降解条件下，DOC生物有效性降低。
⑸经过42天降解培养，3种水稻土生物可降解性DOC占总DOC的比例为，红壤性水稻土(37.5%～62.0%)，黄泥土(53.4%～66.6%)，乌栅土(44.1%～66.4%)。降解数据符合双指数衰变模型，水稻土DOC分别由周转时间在1～2天的易降解部分和周转时间大约为0.18～2.28年的难降解部分组成。水稻土DOC降解过程中，溶液中结构较复杂的溶解性有机物比例呈显著上升趋势，后期趋于稳定。降解过程中DOC残留量与其相应的UV280呈现良好的负相关关系，降解过程中随着DOC易降解组分的降解，出现了芳环物质的相对富集。
⑹IM isotherm方程拟合水稻土对DOM的吸附等温线的效果优于Freundlich方程和Langmuir方程。不同土壤对DOM的吸附能力存在差异，相同浓度下，供试土壤对DOM吸附量比较：红壤性水稻土>黄泥土>乌栅土，土壤DOM达最大吸附量时解吸量比较均为：乌栅土>黄泥土>红壤性水稻土。3种水稻土淹水厌氧还原后，红壤性水稻土对DOM吸附率增大，解吸率降低，而淹水厌氧还原使黄泥土和乌栅土对DOM吸附率增加，但对DOM解吸率的影响不大。土壤粘粒含量越高，有机质含量越低，游离氧化铁含量越高，对DOM的吸附能力越强。3种类型水稻土淹水厌氧还原后对DOM的吸附量大幅度增加，与淹水还原后土壤中无定形氧化铁含量的增加密切相关。