湿地溶解性有机质DOM源识别方法研究-科技管理研究!.PDF
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第60卷 第5期 地 质 论 评 GEOLOGICALREVIEW Vol60 No5
2014年 9月 Sept. 2014
湿地溶解性有机质(DOM)源识别方法研究
谢秀风,郗敏,李悦,孔范龙,董成仁
青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛,266071
内容提要:湿地是位于水陆生态系统之间的重要生态交错带,而溶解性有机质(DOM)是陆地向水生生态系统
输送营养物质的重要载体物质。湿地中DOM的来源分为内源和外源。对湿地中DOM的来源进行识别有助于认识
湿地中营养物质的生物化学循环特征,从而进一步了解水陆生态系统之间的物质循环。目前,对湿地 DOM进行源
识别的方法较多。根据各种方法在研究中应用的广泛性和可用性,本文主要介绍了光学法、同位素法、C/N比值法
和生物标志法在湿地DOM源识别中的应用。综合分析表明,光学法、同位素法和C/N比值法在湿地DOM源识别研
究中的应用较多。近几年,由于生物标志物(特别是木质素)不仅能够对来源进行识别,而且对源的变化很敏感,因
此生物标志法在湿地DOM源识别中的应用成为研究的热点。论文在分析各种湿地 DOM源识别方法的基础上,指
出了目前研究中存在的问题,并提出进一步研究的方向。
关键词:湿地;溶解性有机质;源识别;光学法;生物标志法
溶解性有机质(DOM)是指能够通过0.45m DOM内外源的比例。另外,DOM是全球最大的碳
μ
孔径滤膜的天然有机质混合体(吴丰昌等,2008), 13
储存库,可以用碳同位素进行源示踪。同时,C与
是一种不均一的复杂混合物(Jessicaetal.,2010), 14C的耦合,既可以反映DOM的来源也可以反映其
同时也是陆地向水生生态系统输送营养物质的重要 来源的相对年龄。DOM中C与N的比值(C/N)大
载体物质。而湿地是连接水生生态系统和陆地生态 小以及木质素的浓度大小也可以指示其来源,并能
系统的一种重要的生态交错带(郗敏等,2006),了 反映来源的变化情况。
解湿地中DOM的来源有助于了解水陆生态系统之 本文就目前湿地中DOM源识别方法进行了综
间的物质循环,能够为两生态系统的保护提供一定 述,利用多种有效方法揭示不同湿地中DOM的来
的理论依据。 源,并对各种方法的优缺点进行比较,为DOM源识
湿地中DOM的来源主要分为内源和外源。内 别的研究提供定性和定量的参考。
源是湿地生态系统自身产生的,主要是其中的微生
1 光学法在湿地DOM源识别中的应
物、浮游植物或者藻类等通过自身的腐烂分解产生;
外源主要是大气、陆地等系统中的有机质通过降雨、 用
地表径流以及渗滤等过程进入湿地 (郗敏等, 1.1 三维荧光光谱法在湿地DOM源识别中的应
2006)。DOM组成组分复杂多样,可以根据各组分 用
表现出的特性选择合适的方法进行源识别。近几年 荧光光谱分析法是进行物质分析的主要光学方
来,经过国内外大量的研究,对 DOM进行源识别的 法之一,具有较高的灵敏度、较快的分析速率、高的
方法基本可以分为:光学法、同位素法、C/N比值法 选择性、所需样品少和对样品结构无损害等特点,因
以及生物标志法。如可以用 DOM的三维荧光光谱 此,人们用各种荧光光谱技术来研究河流、湖泊、海
的峰值来反映DOM组分的来源,也可以根据光学 洋、湿地等不同来源的DOM。目前,对DOM来源进
法获得的光谱斜率 S以及荧光指数
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