研究簡介:濕地生態系統中的土壤受到干濕循環的強烈影響,干濕循環改變了土壤的氧化還原環境,從而控制了生物地球化學過程。近年來,人們越來越關注Fe對濕地C循環的影響。這種鐵碳組合被認為可以促進沉積物有機物的長期保護,而沉積物有機物一直被認為是重要的碳沉積。


在特殊的人工曝氣條件下,濕地短期內易受氧化還原電位(Eh)、溶解氧(DO)等相關環境因素的影響。有研究報道土壤-水界面的DO和Eh對土壤磷釋放有較大影響,缺氧環境會導致更多的磷釋放到水中。研究人員考察了位于中國三江平原南部的小辛凱湖濕地,小辛凱湖中的總磷(TP)含量正在增加。因此,對人為鐵輸入引起的鐵、碳、磷的進一步研究,這對于小辛凱湖濕地的科學保護和管理具有重要意義。因此研究人員比較了在兩種不同的Fe輸入條件下,曝氣對DO、Eh和Fe、C、P轉換的影響。


應用unisense微電極剖面系統及其他相關設備檢測了不同氧化還原條件下土壤中DO、Eh、鐵氧化物、P型和C組成的垂直變化,并分析了外源鐵輸入濕地中Fe、P和C之間的關系。


微電極的應用過程介紹:unisense微電極用于一個1厘米厚的土壤表面水土界面的氧氣濃度(DO)及氧化還原電位(Eh)的測試,通過把土壤剖面分成14層,通過使用一個針形微電極(尖端直徑為50um-200um之間)對1厘米厚的土壤表界面的長度為750μm區間的土壤表面的水土界面處的氧和氧化還原電位的剖面濃度(垂直變化)。

圖1、4種處理條件下對應的(好氧+植物、厭氧+植物、好氧+厭氧)在Fe/P比率為5的環境下的不同土層位置處對應的溶解氧(DO)濃度隨時間的變化情況

圖2、4種處理條件下對應的(好氧+植物、厭氧+植物、好氧+厭氧)在Fe/P比率為10的環境下的不同土層位置處對應的溶解氧(DO)濃度隨時間變化情況


原文鏈接:https://doi.org/10.1007/s11368-018-1988-1