亚热带地区不同生态策略树种叶片可溶性有机质数量及光谱学特征

发布时间：2020-09-04 14:51

　　 气候变化下,不同生态策略的树种对环境压力有着不同的响应能力,进而影响其树叶淋溶产生的DOM(Dissolved organic matter)的数量和质量,间接影响土壤的养分循环。为探究亚热带地区不同生态策略树种叶片DOM数量及光谱学特征的差异,本研究选取36种树种鲜叶进行浸提,其中竞争型(Competitive,C)、忍耐型(Stress-tolerant,S)、竞争-耐贫瘠型(Competitive-stress,CS)和竞争-耐贫瘠-杂草型(Competitive-stress-rundal,CSR)。通过测定可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、可溶性有机氮(Dissolved organic nitrogen,DON)和可溶性有机磷(Dissolved organic phosphorus)表征DOM的数量特征,通过测定紫外可见光谱(Ultraviolet-Visible Absorption,SUVA),腐殖化指标(Humification index,HIX)、傅里叶红外光谱(Fourier-transform infrared,FTIR)和三维荧光光谱(excitation emission matrices,EEMS)等光谱指标表征DOM质量特征。并通过三维荧光(EEMS)和平行因子分析(Parallel factor analysis,PARAFAC)对DOM性质进行分析,结果表明:在C-S轴策略上,DOC和DON的平均浓度大小按照:S策略CS策略C策略。此外我们对DOM的结构特征进行紫外,二维荧光光谱以及傅里叶红外光谱和三维荧光-平行因子分析(EEMs-PARAFACE)的测定。S策略的芳香化指数(SUVA254、疏水性指数(SUVA260)和腐殖化指数(HIX)均高于C策略。表明C策略树种DOM腐殖化程度较低,易分解物质含量高;S策略难分解物质多,腐殖化程度较高。傅里叶红外光谱结果表明,各树种叶浸提的DOM存在相似的吸收峰,其中以H键键合的-OH伸缩振动最强。且在短波区域,S策略和CS'策略出峰更多。根据三维荧光-平行因子分析得:叶浸提DOM溶液与水体DOM类似,成分较为简单,以类蛋白物质(低激发类酪氨酸)(Ex/Em=230 nm/300 nm)和微生物降解产物(Ex/Em=275 nm/300 nm)为主,也含有色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸等类芳香族蛋白质,但其含量较低。其中微生物降解产物的荧光强度高于类腐殖酸物质。DOM光谱特征、数量特征和植物功能性状的相关性分析的主要结论为:1.SUVA254和SUVA260与LDMC呈显著正相关,在一定程度上可以说明植物淋溶出来的DOM的复杂程度与叶片本身的物质含量呈正相关;2.植物叶浸提DOM当中的DOC浓度和其结构的复杂程度呈正相关;3.浸提出来的DOC和DOP与叶片面积和叶片重量不是一维的线性关系,而与叶片的面积和叶片的重量的比值呈线性相关;植物叶浸提DOM中总体而言,与C策略相比,S策略和CS策略树种叶片浸提的DOM结构更复杂,养分含量更高。研究表明:面对干扰时,S策略树种可能表现出更高的适应性,由于其DOM结构相对复杂,输入土壤后减缓土壤碳周转速率,未来气候变化情景下,S策略和CS策略树种将有利于土壤碳汇的形成。
【学位单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S718.5
【部分图文】：

ｆｉ邋ｆｔ？逦Ｄｉｐｂｓｐｏｒａ邋Ｊｔｔｂｉａ逦Ｒ９Ｒ逡逑图２－２邋３６种木本植物生态策略分类逡逑Ｆｉｇ邋２－２邋Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｓｔｒａｔｅｇｙ

分布图；（ｄ）ＤＯＮ和ＤＯＣ：ＤＯＮ线性点状分布图；逡逑Ｌｉｎｅａｒ邋ｐｌｏｔ：邋（ａ）邋ＤＯＣ邋ａｎｄ邋ＤＯＰ；邋（ｂ）邋ＤＯＣ邋ａｎｄ邋ＤＯＣ：ＤＯＮ；邋（ｃ）邋ＤＯＰ邋ａｎｄ邋ＤＯＣ：ＤＯＮ；邋（ｄ）邋ＤＯＮ邋ａｎｄ邋ＤＯＣ：ＤＯＮ逡逑图３－２邋ＤＯＭ数量特征之间的线性散点分布图逡逑Ｆｉｇ３－２邋Ｔｈｅ邋ｌｉｎｅａｒ邋ｐｌｏｔ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ邋ｏｆ邋ＤＯＭ逡逑根据表３－２，我们将有显著性相关的ＤＯＭ数量指标做线性回归分析，并绘制线逡逑性点状分布图。通过比较图３－２，可得（ｌ）ＤＯＭ数量指标中，ｌｏｇＤＯＣ和ｌｏｇＤＯＰ呈逡逑显著正相关其ｒ＾Ｏ．６６是所有具有显著性指标中拟合度最局的两个指标；（２）ＤＯＣ和逡逑ＤＯＰ与ＤＯＣ：ＤＯＮ呈显著正相关（分别为ｒ＾Ｏ．３９，邋ｒ＾Ｏ．３６）；邋ＤＯＮ和ＤＯＣ：ＤＯＮ呈极逡逑显著负相关，逡逑３．３不同生态策略树种叶浸提ＤＯＭ数量特征分析逦、逡逑根据前期研宄结果

逦ＣＳＲ逦Ｓ逡逑图３－３不同生态策略树种叶浸提液ＤＯＣ浓度逡逑Ｆｉｇ．邋３－３邋ＤＯＣ邋ｃｏｎｔｅｎｔｓ邋ｉｎ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓｔｒａｔｅｇｉｃｓ邋ｌｅａｖｅｓ邋ｌｅａｃｈｉｎｇ逡逑注：不同字母代表不同树种之前存在显著差异，下同．逡逑为了定量评估ＤＯＭ的数量，将ＤＯＣ作为ＤＯＭ的主要数量指标，并将其作为逡逑表征邋ＤＯＭ邋含量的一个典型指标（Ｍｕｋｈｅｒｊｅｅ邋ａｎｄ邋Ｚｉｍｍｅｒｍａｎ，２０１３；邋Ｌｉ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２０１７）。其逡逑中浓度均值最高为Ｓ策略树种，其叶浸提ＤＯＣ浓度为９９２．１８邋ｍｇ邋Ｌ／１，均值浓度最逡逑低的为Ｃ策略树种，叶浸提ＤＯＣ浓度为７４８．５６邋ｍｇ邋Ｌ“。ＤＯＣ均值浓度顺序为：Ｓ逡逑策略＞ＣＳＲ策略＞ＣＳ策略＞Ｃ策略，且ＤＯＣ浓度极大值样本为Ｓ策略的山乌桕逡逑（４８５４ｍｇ邋Ｌ—１），极小值为ＣＳ策略的广东厚皮香（４１．７４邋ｍｇ邋Ｌ－１）。逡逑－２９邋－逡逑

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 余华荣;杜晨宇;刘柯;;前表面三维荧光表征超滤膜污染的方法优化研究[J];供水技术;2019年02期

2 王士峰;;三维荧光技术在水质监测方面的应用与发展[J];山东工业技术;2015年07期

3 廖艳阳,谢渝湘,李国林,印大中;前表面三维荧光技术检测鼠尾胶原蛋白中老年色素类物质随龄的变化[J];中国老年学杂志;2003年12期

4 汤金伟;庄美琪;邢学联;张锡辉;关芳;;用三维荧光谱图分析原水输送过程中藻类和有机物的变化[J];水科学进展;2007年04期

5 曹佳佳;徐永群;陈小康;黄冬兰;韩晓玉;;三类饮料三维荧光等高线特征谱规律研究[J];分析科学学报;2010年04期

6 田广军,尚丽平,史锦珊;油类三维荧光谱测量及其指纹图统计特征[J];仪器仪表学报;2004年S1期

7 雍克岚;三维荧光指纹技术及其在石油地球化学勘探中的应用[J];石油实验地质;1992年04期

8 刘欢;刘文;韩东海;王世平;;三维荧光指纹技术在牛乳兽药残留检测与受热程度判别中的应用研究（英文）[J];光谱学与光谱分析;2018年05期

9 彭进湖;钟惠舟;何嘉莉;巢猛;;三维荧光评估不同净水工艺中有机物去除效果[J];供水技术;2018年01期

10 姚杰;魏永巨;孙体健;;三维荧光指纹图谱用于鉴别真伪厚朴的研究[J];中国药物与临床;2013年12期

相关会议论文 前10条

1 付海燕;吴海龙;朱绍华;邹鸿雁;聂瑾芳;李淑芳;俞汝勤;;三维荧光二阶校正法直接测定人体液样中的依立替康[A];中国化学会第26届学术年会化学信息学与化学计量学分会场论文集[C];2008年

2 万瑶;吴海龙;韩清娟;邹鸿雁;聂瑾芳;张燕;俞汝勤;;三维荧光结合化学计量学二阶校正算法直接测定人体血浆样中多沙唑嗪的含量[A];中国化学会第26届学术年会化学信息学与化学计量学分会场论文集[C];2008年

3 魏永巨;刘翠格;;中药三维荧光指纹图谱及其分析应用研究[A];第八届全国发光分析暨动力学分析学术研讨会论文集[C];2005年

4 张英华;魏永巨;;前胡及其伪品防风的三维荧光指纹图谱[A];第八届全国发光分析暨动力学分析学术研讨会论文集[C];2005年

5 曹佳佳;徐永群;陈小康;黄冬兰;韩晓玉;;三类饮料三维荧光等高线特征谱规律研究[A];第十届中国化学会分析化学年会暨第十届全国原子光谱学术会议论文摘要集[C];2009年

6 李淑芳;吴海龙;万瑶;田澄宇;俞汝勤;;三维荧光二阶校正法直接测定人血浆样中的依托泊甙[A];中国化学会第27届学术年会第15分会场摘要集[C];2010年

7 尹春玲;胡乐乾;赵丽娜;;三维荧光结合二阶校正对城市污水中几种酚类污染物的残留分析[A];河南省化学会2010年学术年会论文摘要集[C];2010年

8 胡乐乾;尹春玲;闫玲玲;;二阶校正技术联用三维荧光对土壤中酚类污染物的残留分析研究[A];河南省化学会2010年学术年会论文摘要集[C];2010年

9 田广军;尚丽平;史锦珊;;油类三维荧光谱测量及其指纹图统计特征[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年

10 吴海龙;李元娜;俞汝勤;;多维校正方法及在植物激素与农药定量分析中的应用研究[A];中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集[C];2012年

相关重要报纸文章 前1条

1 成都山地所;成都山地所在有机污染物的三维荧光分析研究中取得进展[N];四川科技报;2015年

相关博士学位论文 前7条

1 田广军;基于三维荧光谱参数化及模式识别的水中油类鉴别与测定[D];燕山大学;2005年

2 聂瑾芳;二阶张量校正新算法研究及其在三维荧光分析中的应用[D];湖南大学;2010年

3 李卫华;废水生物处理过程的紫外与荧光光谱解析[D];中国科学技术大学;2008年

4 李勇;化学计量学二阶校正方法若干基础理论与应用研究[D];湖南大学;2015年

5 王惠新;基于三维荧光光谱的水中矿物油检测技术的研究[D];燕山大学;2015年

6 王建瑶;植物油和体液等复杂体系中二阶校正法定量分析应用研究[D];湖南大学;2013年

7 边平凤;生物大分子与小分子相互作用研究[D];浙江大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 巨力;深度学习辅助的三维荧光差谱分析法及其在毒品检测中的应用[D];中国科学技术大学;2019年

2 纪宇v

本文编号：2812241