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长期氮沉降下森林土壤有机质化学的响应

17、土壤科学与环境健康 > 专题3：天然有机质的环境行为与效应

在日渐频繁的人类活动影响下，氮沉降增加已成为全球变化的重要趋势。氮素同时作为重要的营养元素与污染物，其增加可引起一系列生物地球化学过程的变化。利用目标性的生物标志物分析、非目标性的吸收与三维荧光光谱、超高分辨质谱和一维二维核磁共振谱分析等方法，研究了天然有机质在长期氮添加野外森林实验平台中的响应，以及对流域饮用水中消毒副产物生成与毒性的潜在影响。结果发现长期氮沉降增加提高了土壤有机碳库，主要原因是微生物群落受到抑制而不是植物生产力的提高。土壤有机质库存的增加主要来源于甾醇类、木质素类、脂类等物质的增加，而碳水化合物未有显著变化。土壤中溶解性有机质的储量未发生显著增加，但整体芳香性与分子量显著增加，溶解性碳水化合物、多酚类和稠环类物质等组分显著增加，尤其是大分子/高碳数的稠环类芳香物质具有最大的增幅。受氮添加影响的土壤溶解性有机质的氯反应性和产物毒性发生减弱，即一定程度上可能有利于缓和流域饮用水消毒副产物生成的风险。研究表明，氮沉降增加是影响未来全球生态环境质量的一个重要因素。