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土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,其动态平衡对土壤肥力和大气温室气体排放都有重要影响。大量研究表明,太阳辐射对水体溶解性有机物(DOM)和陆地植物凋落物有光解作用,但光照是否对土壤自身有机质有影响还未进行过深入研究。同时,土壤中存在的硝酸盐是光敏剂,其是否影响土壤有机质的光解还不清楚。为此,本研究通过室内模拟光照和室外自然光照,用采自湖北省咸宁市贺胜桥镇(XH、XS)、四川省绵阳市盐亭县(YH、YS)、黑龙江省海伦市(HLJ)以及海南省海口市琼山区(HH)的水田或旱地土壤,分别设置不同光照时间、不同水分含量、不同土壤类型以及添加不同含量硝态氮等处理,研究了光照下土壤中溶解性物质的变化。主要结果如下:1)经过120 h的连续光照,YH、YS土壤中溶解性有机碳(DOC)、溶解性总氮(DTN)含量随时间迅速上升。YH、YS风干土DOC产生速率分别显著低于添加水分处理。YH、YS风干土中DTN含量产生速率分别显著低于添加水分处理。光照使土壤DOM相对分子质量和芳香性降低,添加水分加速了该变化。2)光照下添加不同水分后光暗交替培养8 d,土壤中DOC含量变化趋势大体上随水分含量增加而先升高后降低。其中,W2水分处理(W:S为1:5)下DOC增加速率最高,W1处理(风干土,不加水)土壤DOC含量增长最小。土壤中DTN含量随水分增加而不断增加。3)光暗交替培养8 d后,土壤中总碳(TC)、总氮(TN)含量随时间不断下降。YH、YS风干土中TC含量降低速率分别为168.75、17.51 mg kg-1 d-1。分别显著低于加水处理(258.75、66.25 mg kg-1 d-1)。YH、YS风干土中TN含量降低速率分别为4.06、7.18 mg kg-1 d-1,分别显著低于加水处理(8.59、12.7 mg kg-1 d-1)。光照下土壤的TC/TN比值随时间明显下降,碳、氮溶解度随时间不断上升,添加水分加速了上述变化。4)光暗交替培养8 d后,YH、YS、XH、XS、HH、HLJ六种风干土中DOC含量增加速率为2.94~23.96 mg kg-1 d-1,增加的顺序依次为HLJ>YH>YS>XS>XH>HH,大致从中国北方到南方递减。光照下六种风干土DTN含量增加速率为0.36~1.76 mg kg-1 d-1。光照下不加水处理,土壤中NH4+、NO3-、NO2-含量随时间不断上升,添加水分加速了土壤中NH4+、NO2-含量的增加,而NO3-含量反而随时间下降。光照风干土使土壤中水溶性酚(WEP)、碱溶性酚(AEP)、Fe2+、Fe3+含量随时间增加,添加水分,进一步促进了上述物质的产生。相关性分析结果表明,土壤中NO3-、Fe2+、Fe3+与DOC、DTN含量呈显著正相关关系。5)添加不同含量硝态氮后光暗交替培养8 d,土壤中DOC、NH4+含量大体上随硝态氮含量增加而增加,添加水分进一步促进了DOC、NH4+的产生。光照下,添加50 mg kg-1硝态氮不加水(N1-D)和添加100 mg kg-1硝态氮不加水(N2-D)处理土壤中NO2-含量增加较多,而添加150 mg kg-1硝态氮不加水(N3-D)、添加200 mg kg-1硝态氮不加水(N4-D)处理土壤中NO2-含量增加较少。N4-D处理下土壤WEP含量增加最多,添加水分处理,添加100 mg kg-1硝态氮加水(N2-W)处理下土壤WEP含量增加最多。6)室外自然光照下,土壤DOC浓度随时间呈线性快速增加,添加硝态氮进一步加速了DOC的产生。光照和添加硝态氮均使土壤DOM芳香性和相对分子质量降低。总之,光照使风干土中TC、TN含量降低,且促进了风干土中溶解性碳、氮和WEP的产生,使DOM相对分子质量和芳香性降低。光照下添加水分和一定量的硝态氮,进一步加速了上述变化。水溶性小分子有机物的产生增加了土壤有机碳因淋溶和生物利用而损失的可能性。因此,通过增加植被覆盖、避免夏季日照时段灌溉、合理施用氮肥等措施,可能对增加土壤固碳具有一定的现实意义。