摘要
植物碳输入和微生物降解是影响土壤溶解有机质(dissolved organic matter,DOM)组成和性质的重要过程。然而不同类型的植物碳(凋落物与根际沉积物)输入对DOM的贡献仍然存在不确定性，且不同植物组织(叶、茎、根状茎和根)对湿地DOM微生物降解过程的促进或者抑制作用仍然未知，这可能会限制对土壤碳动态的理解。黄河三角洲是碳循环的热点地区，了解该地区DOM的组成、来源及驱动因素对于评估河口三角洲在调节全球碳通量中的作用具有重要意义。基于此，本研究以黄河三角洲的两种典型湿地(淡水和潮汐湿地)为研究对象，分析土壤DOM的组成、来源以及环境因素的驱动作用;同时设置温室控制实验，分析不同类型的芦苇碳输入对DOM动态和平衡的影响，比较不同类型芦苇浸提液添加对淡水或潮汐水DOM微生物降解的影响，并探究微生物在DOM形成和降解中的作用。主要结果如下: (1)淡水和潮汐区土壤DOM和各荧光组分在含量、光谱性质和来源方面均有显著差异:相比于淡水区，潮汐区土壤DOM的含量较低，相对分子质量较高，微生物来源占比更大。该区域土壤DOM的变化主要由环境因素驱动，特别是土壤碳、氮及其化学计量比，能够解释DOM变化的80.7％。此外，浮游植物也对DOM有重要的影响，结果发现了它们之间显著的正相关关系。总的来说，黄河三角洲土壤DOM的含量和组成受土壤性质和浮游植物密度的强烈驱动。 (2)芦苇根际沉积和凋落物分解对土壤DOM有显著影响，其变化主要是由富里酸的变化导致的。芦苇根际沉积和盐分对土壤DOM有显著的交互作用:在没有盐分的条件下，芦苇根际沉积过程显著减少了土壤DOM含量;在盐分条件下，芦苇的根际沉积过程导致了光活性有机质和富里酸含量的增加。芦苇不同组织的凋落物分解对土壤化学性质和DOM的影响不同。与根状茎和根相比，芦苇的叶和茎分解得更彻底，并显著增加了土壤中富里酸和微生物源DOM的含量。 (3)盐分和淹水改变了芦苇根系分泌物的组成和性质，表现为DOM含量，相对分子质量，以及腐殖化程度的增加。总的来说，芦苇根系分泌物的添加在30 d的实验周期内增加了土壤DOM含量，其中不经过处理和仅经过盐分处理的根系分泌物添加显著增加了土壤DOC含量。不同土层(0-10 cm和10-20 cm)对根系分泌物添加的响应不同，表层土壤DOM对根系分泌物的添加产生了更多显著的正向响应。相比于真菌，根系分泌物添加主要导致细菌群落的显著变化。根系分泌物添加导致0-10 cm 土壤中K-策略细菌丰度占比增加;导致10-20 cm 土壤中r-策略细菌丰度占比增加。 （4）芦苇不同组织浸提液中DOM的生物可利用性差异较大，表现为根浸提液生物活性最高，叶浸提液生物活性最低。相比于茎和根状茎浸提液，叶和根浸提液对淡水混合液中DOM的微生物降解的促进作用更强。芦苇浸提液和底物类型对DOM的微生物降解过程有显著交互作用，当分解底物为较为活性的淡水时，添加叶和根浸提液会促进混合溶液中DOM的微生物降解;当分解底物为较为稳定的潮汐水时，添加叶和根浸提液则会抑制混合溶液中DOM的微生物降解。芦苇浸提液添加对潮汐水混合溶液中DOM微生物降解的抑制作用可能是由于微生物对添加的活性植物碳的优先利用，有利于腐殖酸积累的高盐度环境，以及植物组织分解产生的副产物的补充共同导致的。结果表明，DOM微生物降解的强度和方向取决于浸提液类型和底物稳定性。 综上，黄河三角洲两种类型的湿地土壤中DOM的组成和来源不同，相比于淡水区，潮汐区土壤DOM的含量较低但微生物来源更多。植物碳添加会增加土壤DOM含量，但同时也会促进DOM的降解，不利于土壤DOM的稳定存在。其中，植物根际沉积倾向于促进土壤DOM的分解，但在盐分条件下则有利于腐殖酸类物质的积累;凋落物分解倾向于增加DOM含量。DOM微生物降解的强度和方向取决于外源植物碳类型和底物稳定性，且两者之间有显著的交互作用。在进一步研究植物-土壤碳循环时，需要考虑盐分和淹水环境，植物碳的类型，以及外源和本地DOM的性质。本研究为当前气候变化下滨海湿地碳库动态预测研究提供了支撑。
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