土壤溶解性有機(jī)質(zhì)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng).doc

-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-土壤溶解性有機(jī)質(zhì)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)李睿，屈明西南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶400716摘要：土壤生態(tài)環(huán)境是一個復(fù)雜的多介質(zhì)多界面體系。現(xiàn)有的研究表明，DOM作為環(huán)境中重要的天然配位體和吸著載體，是一種非常活躍的化學(xué)物質(zhì)，它將土壤中的礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)與生物成分聯(lián)系在一起，通過物理或化學(xué)作用改變金屬與外源性化合物的環(huán)境行為，促進(jìn)溫室氣體的排放，調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分流失，指示土壤質(zhì)量，并對成土過程、微生物的生長代謝過程、土壤有機(jī)質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化過程有著重要作用，已經(jīng)成為土壤科學(xué)、生態(tài)科學(xué)和環(huán)境科學(xué)交叉領(lǐng)域的研究熱點。文章系統(tǒng)地評述了DOM的組成特點及其環(huán)境效應(yīng)，同時介紹了未來的研究方向及一些有待于進(jìn)一步研究的問題。關(guān)鍵詞：溶解性有機(jī)質(zhì)；生態(tài)環(huán)境；效應(yīng)中圖分類號：X14文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-2175（2004）02-0271-05溶解性有機(jī)質(zhì)（DOM）作為土壤生態(tài)環(huán)境中最為活躍的化學(xué)成分之一，不僅可以影響污染物（重金屬、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥）的遷移能力1,2和C、N、S和P等營養(yǎng)元素的生物有效性3，而且還是礦物風(fēng)化4、成土過程5以及微生物的生長代謝、土壤有機(jī)質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化過程的重要影響因素，已經(jīng)成為土壤科學(xué)、生態(tài)科學(xué)和環(huán)境科學(xué)交叉領(lǐng)域的研究熱點。國外于20世紀(jì)70年代提出DOM這一概念，并已開展對土壤中DOM提取方法、來源、組成和結(jié)構(gòu)、生物有效性，以及DOM的環(huán)境意義等方面的研究探索6。盡管土壤DOM的含量很低，通常不超過百分之幾，如在土壤溶液、濕地土壤溶液和森林土壤剖面淋濾水中DOM含量通常在080mg/L之間7。但是由于它在土壤中普遍存在，而且其分子量較小，水溶性很強(qiáng)，因此被認(rèn)為是陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)中一種很活躍的組分，日益引起人們的關(guān)注。1土壤溶解性有機(jī)質(zhì)的基本概念土壤溶液中含有結(jié)構(gòu)不同、分子量各異、數(shù)量變化不定的溶解性有機(jī)質(zhì)（DissolvedOrganicMatter,DOM），其中只有很小一部分低分子量的物質(zhì)可以用化學(xué)方法鑒別8，如有機(jī)酸、糖類以及氨基酸等；大部分DOM是具有高分子量的絡(luò)合物質(zhì)，也就是溶解性的腐殖質(zhì)。DOM通常定義為可以通過0.45m孔徑濾膜的大小和結(jié)構(gòu)不同的有機(jī)分子的連續(xù)統(tǒng)一體9。這僅是一個操作上的定義，沒有一定的化學(xué)內(nèi)涵10。DOM是由很多有機(jī)化合物組成的復(fù)雜的混合物，它包括土壤溶解有機(jī)碳（DOC）、溶解有機(jī)氮（DON）、溶解有機(jī)磷(DOP)和溶解有機(jī)硫（DOS）等，而且DOM的組分以DOC為主，DOM的研究對象也主要是DOC。本文中所述的土壤DOM包括兩類8：（1）水溶性有機(jī)質(zhì)（Water-SolubleOrganicMatter,WSOM）,即用水或稀鹽溶液提取的可以通過0.45m濾膜的土壤有機(jī)質(zhì)，通常用作土壤DOM的替代物；（2）土壤溶解性有機(jī)質(zhì)，即存在于土壤溶液和滲出液中的可以通過0.45m濾膜的溶解性有機(jī)質(zhì)。由此，廣義而言，腐殖酸也屬于特殊的可溶性有機(jī)質(zhì)，或堿溶性有機(jī)質(zhì)。Grasso等11認(rèn)為，DOM組分中大約2550%由腐殖酸和富里酸組成，其余的組分主要是蛋白質(zhì)、多糖和親水性有機(jī)酸。Homann等12認(rèn)為，DOM中分子量小于幾千道兒頓的成分主要包括脂肪酸、芳香酸、氨基酸、單糖、低聚糖和低分子量的富里酸，而高分子量的DOM主要包括結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物質(zhì)，如高分子量的富里酸和胡敏酸。2土壤溶解性有機(jī)質(zhì)的組成多數(shù)研究者在研究DOM時，實際操作中還不可能對所有的DOM組分進(jìn)行逐一分離和測定，往往只能根據(jù)它們的某些特性，將其分成不同組分，然后分別加以研究。DOM的組分可按元素和官能團(tuán)進(jìn)行劃分，也可按特殊化合物和化學(xué)基團(tuán)進(jìn)行劃分，還可按分子量進(jìn)行劃分，或者按疏水-親水性、酸-堿性質(zhì)進(jìn)行劃分13。許多研究者采用了紅外光譜（IR）、核磁共振光譜（NMR）13等有機(jī)結(jié)構(gòu)分析方法，分析DOM的結(jié)構(gòu)特征。Magee等14IR分析的結(jié)果表明，土壤中的DOM主要含有羥基、芳香基、羧基。Baham等15采用IR分析污泥DOM發(fā)現(xiàn)，在污泥DOM中酸水解產(chǎn)物的成分占55，其中-氨基占26，氨基己糖占9，中性糖殘渣占12，脂肪族占8。Leenheer16及其合作者們按化合物的極性和電荷特性，于1976年率先采用XAD樹脂和陰、陽離子交換樹脂，將水中的DOM分離為6個組分：（1）親水的酸性有機(jī)質(zhì)（HPIA），包括低分子量的及高羥基/碳質(zhì)量比（COOHC質(zhì)量比）的腐殖質(zhì)和非腐殖質(zhì)，例如羧酸等。（2）親水的中性有機(jī)質(zhì)（HPIN），包括單糖、醇和非腐殖質(zhì)結(jié)合的多糖等。（3）親水的堿性有機(jī)質(zhì)（HPIB），包括蛋白質(zhì)等。（4）疏水的酸性有機(jī)質(zhì)（HPOA），這一組分大致與土壤中的富里酸和胡敏酸相似。（5）疏水的中性有機(jī)質(zhì)（HPON），主要包括碳水化合物。長鏈脂肪酸、烷基醇和帶有少量功能團(tuán)的腐殖質(zhì)等。（6）疏水的堿性有機(jī)質(zhì)（HPOB），有芳香族胺類等。272生態(tài)環(huán)境第13卷第2期（2004年5月）對DOM無機(jī)組分的分析都顯示了相同的結(jié)果，即DOM中金屬離子Cd2、Cu2+、Pb2+、Zn2及Al、Si、Fe的含量相當(dāng)?shù)?，主要的離子則是不與有機(jī)質(zhì)絡(luò)合的堿金屬離子（Na+、K）及堿土金屬離子（Ca2+、Mg2）。DOM主要由C、O、H和少量的N、S、P組成有機(jī)w(C)/w(N)比率約為6，顯示DOM富含w(C)/w(N)比率較低的有機(jī)聚合物，如氨基糖、多肽w(C)/w(N)4及含氮堿化合物（表1）。3土壤溶解性有機(jī)質(zhì)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)作為土壤有機(jī)質(zhì)中最活躍的組分，DOM雖然只占土壤有機(jī)質(zhì)的很少一部分，但它與土壤有機(jī)質(zhì)的其它組分之間可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化，始終處于動態(tài)平衡之中。并且，DOM作為環(huán)境中重要的天然配位體和吸著載體，它將土壤的礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)與生物成分聯(lián)系在一起，如作為微生物的底物、通過物理或化學(xué)作用改變金屬與外源性化合物的環(huán)境行為、穩(wěn)定土壤膠體和團(tuán)聚體、促進(jìn)溫室氣體的排放以及調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分流失、指示土壤質(zhì)量等具有重要的生態(tài)環(huán)境意義。地表水中的水溶性有機(jī)物也是自來水中多種有機(jī)鹵代烴的主要母體物質(zhì)，在一定程度上對人體健康有直接威脅。3.1生物有效性土壤中DOM通常被認(rèn)為是易被土壤微生物利用的、并且用作評價土壤質(zhì)量的一個指標(biāo)。大量的研究表明，DOM中有相當(dāng)一部分具有生物有效性，這些研究從持續(xù)幾小時、幾天到幾個月不等，但對其在C、N的轉(zhuǎn)化過程中的作用缺乏系統(tǒng)研究。Yano等19的研究表明，從森林土壤釋放的DOM溶液有1244可以被本土生物利用，且與N素水平相關(guān)。在加N素處理中DOM的生物有效性（43%44%）明顯高于對照（1215）。其它研究表明，DOM可為生物利用部分為10%40%20。這些研究的差異，在某種程度上是因為提取土壤溶液使用的方法不同（田間零滲漏法和水溶液浸提）。DOM生物有效性隨土壤深度的加深而降低，而且隨土地利用類型的不同而變化。Nelson等21的研究表明，DOM的生物有效性為322，其最小值出現(xiàn)在2040cm處。這可能是因為隨著深度的增加微生物對DOM的接觸程度減小，也可能是DOM的組成和特性的差異所致。Boyer等22的研究得到相似的結(jié)論，農(nóng)田土壤的DOM的生物有效性較森林土壤要高。這可能是因為進(jìn)入土壤中的有機(jī)質(zhì)類型的影響，DOM本身的化學(xué)性質(zhì)可能影響DOM的生物有效性。Qualls等20的研究表明，疏水性酸性物質(zhì)優(yōu)先吸附在礦質(zhì)土層中，使其生物有效性較親水性化合物小，與疏水性DOM相比，親水性DOM具有較高的生物有效性，并且可以優(yōu)先從礦質(zhì)土壤中釋放出來20。Boyer等22研究表明，水溶性胡敏酸比水溶性富里酸更易為生物利用，這與分子量大的胡敏酸比分子量小的富里酸更加難降解的傳統(tǒng)觀點不同。另外，礦質(zhì)土壤表面的吸附作用也影響DOM的生物有效性。Miltner等23和Sollines等24認(rèn)為吸附到礦物質(zhì)表面的DOM因為礦物質(zhì)與有機(jī)質(zhì)的反應(yīng)使有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定性增高，使得生物有效性降低。Sollines等24還認(rèn)為吸附作用使生物有效性分為兩步，首先快速的吸附和隨后緩慢的生物礦化，說明DOM的生物有效性不僅取決于DOM本身的特性，還與DOM存在狀態(tài)有關(guān)。3.2DOM對重金屬環(huán)境行為的影響DOM可以作為土壤中有機(jī)和無機(jī)污染物的載體，所以在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，不同組成分的DOM對有機(jī)和無機(jī)污染物在土壤中的移動性和遷移過程都有著重要作用。土壤水溶性有機(jī)質(zhì)作為有機(jī)配位體，由于含有羧基、羥基、羰基和甲氧基等活性功能團(tuán)，可以通過與水體、土壤和沉積物中的金屬離子、氧化物和有機(jī)物之間的離子交換、吸附、絡(luò)合、螯合、凝絮、氧化還原等一系列反應(yīng)，影響金屬離子在土壤中的形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及生物有效性合最終歸宿25,26。DOC與重金屬吸附的關(guān)系問題，大量研究都集中在Cu和Cd。Lehman等27認(rèn)為不管在任何氧化-還原條件下，DOM都能使Cu的遷移能力大大增加。Sebastien等28研究結(jié)果表明，DOC含量增加300400，可溶性Cu增加400500。陳同斌等29研究指出，有機(jī)質(zhì)中的DOM可以抑制Cd的吸附，降低其最大吸附容量，降低幅度最大可達(dá)到94%。這種現(xiàn)象可能由于DOM的絡(luò)合作用促進(jìn)重金屬溶解的緣故。由此，施入含有DOM的有機(jī)肥可以固定土壤中Cd的觀點值得商榷29。表1土壤溶解性有機(jī)質(zhì)的一般組成17,18DOM組分結(jié)構(gòu)組成化學(xué)性質(zhì)w/%疏水性：酸性化合物59碳原子的脂肪羧酸，12個環(huán)的芳香羧酸，12個環(huán)的酚、棕黃酸、腐殖酸、與腐殖質(zhì)鍵合的氨基酸、肽和糖酸交換量為8.511.8molkg-1C，pH取決于電荷密度3070中性化合物烴，5個碳原子的脂肪酸、胺、酯酮和醛，9個碳原子的脂肪羧酸、脂肪胺，3個環(huán)的芳香羧酸、芳香胺15堿性化合物除嘧啶以外的12個環(huán)的芳香胺、脂和醌1親水性：酸性化合物5個碳原子的脂肪酸、多官能團(tuán)酸酸交換量為10.614.3molkg-1C，pH取決于電荷密度3050中性化合物5個碳原子的脂肪醇、胺、酯、酮和醛，9個碳原子的脂肪羧酸、脂肪胺、多官能團(tuán)醇、糖12堿性化合物9個碳原子的脂肪胺、氨基酸、兩性蛋白質(zhì)、嘧啶510李睿等：土壤溶解性有機(jī)質(zhì)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)273DOM對污染物起著載體的作用，是促進(jìn)許多污染物向地表水體或地下水體遷移的重要因素30,31。DOM對土壤重金屬有很強(qiáng)的解吸作用，在含水多孔介質(zhì)和地下含水層中，DOM對重金屬淋溶的促進(jìn)作用尤其明顯32。從而對土壤底層和地下水造成潛在威脅。Lamy等33發(fā)現(xiàn)在使用污泥的土壤中，土壤深層水或土壤排水中的重金屬濃度與其DOM濃度呈顯著正相關(guān)。但應(yīng)注意到上述吸附作用與土壤膠體對金屬離子的吸附作用是同時存在的。土壤中非可溶性有機(jī)物的含量與可溶性有機(jī)物相比占有絕對優(yōu)勢，如果金屬離子同時被土壤顆粒中非可溶性有機(jī)物所吸附，將大大削減上述共遷移的發(fā)生34。3.3DOM對多環(huán)芳烴（PAH）的影響Marschner35發(fā)現(xiàn)，土壤溶液中存在的DOM或其它可移動的吸附物質(zhì)的存在可以減小污染物，如PAH和PCBS對固體表面的吸附，增強(qiáng)污染物的遷移性。同時，對非水飽和的礦質(zhì)土壤中PAH遷移性的研究表明，DOM的存在可以增加PAH在土壤中的截留。對試驗中觀測到的PAH的截留，目前有兩種解釋：共吸附和積累吸附36。所謂共吸附，即PAH優(yōu)先吸附到土壤DOM中的一個和多個組分之上，形成的絡(luò)合物和DOM同時被吸附到土壤顆粒上。累積吸附是指DOM的一個和多個組分優(yōu)先吸附到土壤顆粒之上，土壤對DOM吸附量的增加而增強(qiáng)土壤顆粒對PAH的吸附能力。Totsche等36的研究中，在DOM存在的條件下，PAH遷移性的降低可能是由于與DOM疏水組分絡(luò)合的PAH被吸附到土壤基質(zhì)上，或者是因為土壤顆粒對DOM的連續(xù)吸附，使得對游離PAH的吸附能力增強(qiáng)。3.4DOM對土壤中農(nóng)藥的影響土壤作為農(nóng)藥在環(huán)境中的最終歸宿，農(nóng)藥在其中的行為倍受關(guān)注。土壤和沉積物環(huán)境中，DOM可能對農(nóng)藥的分配、遷移和生物有效性均起著控制作用。平衡吸附和土柱試驗表明，污泥中的DOM可以與農(nóng)藥結(jié)合，顯著促進(jìn)草奈胺等農(nóng)藥在砂土中的遷移37。Chiou等38發(fā)現(xiàn)，水溶態(tài)腐殖酸能促進(jìn)疏水性殺蟲劑阿特拉津在土壤中的解吸。Barricuso等39曾報道，在土壤中施入DOM能增加溶解度較小的農(nóng)藥在土壤中的吸附量，其原因可能是土壤從DOM溶液中吸附了一些有機(jī)質(zhì)，增加了土壤有機(jī)碳的濃度，從而增加土壤對農(nóng)藥的吸附容量。液態(tài)污泥、固態(tài)污泥和經(jīng)過石灰穩(wěn)定處理的污泥中的DOM可以在水中與阿特拉津結(jié)合，從而降低對阿特拉津的吸附；但與此相反，污泥堆肥中的DOM則與阿特拉津在土壤固相上結(jié)合，因此施用這種肥料可促進(jìn)土壤對阿特拉津的吸附40。現(xiàn)在國內(nèi)外研究DOM對農(nóng)藥的影響，所選取的農(nóng)藥絕大部分是除草劑，而在大部分除草劑中水溶解度小的占多數(shù)。DOM對疏水性的農(nóng)藥影響明顯，可能是DOM具有兩親性，其疏水部分易于與疏水性化合物結(jié)合。Craber等41的研究表明，與使用普通灌溉水相比，使用二級處理的生活污水灌溉能增強(qiáng)阿特拉津在土壤中的移動，這可能起因于污水中存在DOM，其結(jié)果導(dǎo)致污染物在土壤中的活性與遷移能力的提高，從而間接導(dǎo)致土壤污染程度的擴(kuò)大，并引發(fā)二次污染。這些方面的研究工作都有待進(jìn)一步開展。3.5DOM與土壤中Al的活化與遷移土壤中鋁的釋放是酸沉降最突出的影響之一，同時也是土壤緩沖酸沉降的重要過程。通過Al的釋放消耗了沉降的H，但同時增加了土壤水和地表水中Al3+的濃度，對地表生物產(chǎn)生明顯的毒害。水溶性有機(jī)質(zhì)與溶液中的鋁的絡(luò)合作用可以降低單體鋁的毒性42。國外一些研究也表明，約有2540的鋁與有機(jī)質(zhì)結(jié)合并能夠促進(jìn)固相鋁形成各種絡(luò)合物。Ross等43的研究指出，活性溶解Al和總Al密切相關(guān)，除了有機(jī)質(zhì)積累層的O層外，兩種形態(tài)的Al與土壤中DOC含量正相關(guān)，因而DOC可能控制著酸性土壤中鋁的移動。3.6DOM與養(yǎng)分的關(guān)系DOC作為最基本的生物降解資源已受到人們的廣泛注意，它是礦質(zhì)土壤的活性有機(jī)碳，對土壤C、N、S、P等養(yǎng)分的遷移轉(zhuǎn)化起著重要的作用。而且，生物活性有機(jī)碳庫的大小可以反映土壤中潛在的活性養(yǎng)分含量，對調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分流失有很大的影響，其周轉(zhuǎn)速率可以反映土壤中的養(yǎng)分循環(huán)和供應(yīng)狀況44。其中土壤生物量碳、易氧化碳、可礦化碳和土壤碳素有效率與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效氮、速效磷、速效鉀、pH呈顯著活極顯著的相關(guān)性，而土壤有機(jī)碳只與上述指標(biāo)部分相關(guān)或不相關(guān)。這說明，土壤生物活性有機(jī)碳指示土壤肥力動態(tài)變化比土壤有機(jī)碳更加靈敏，可以用來指示土壤肥力的動態(tài)變化45。相關(guān)性分析表明，土壤中微生物生物量碳的含量與水溶性有機(jī)碳和溶解性酚的含量都呈極顯著正相關(guān)，表明了水溶性有機(jī)碳和溶解性酚都是土壤微生物的有效碳源46。雖然，作為微生物的底物，水溶性有機(jī)碳在土壤年流通量為6801260mg/kg，周轉(zhuǎn)速率為2639/a47，僅占土壤有機(jī)碳的15%,但它對調(diào)節(jié)陽離子淋洗、金屬溶解、礦物分化、土壤微生物活動、酸性陰離子的吸附解吸以及其它土壤化學(xué)物理和生物學(xué)過程具有重要意義，它是聯(lián)系陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)的化學(xué)循環(huán)的重要環(huán)境化學(xué)物質(zhì)。3.7DOM與溫室氣體排放土壤活性有機(jī)碳是微生物生長的速效基質(zhì)，其含量高低直接影響土壤微生物的活性，從而影響溫室氣體的排放。例如，土壤甲烷細(xì)菌、鉀氧化菌、氨化細(xì)菌、硝化、反硝化細(xì)菌的活性直接影響CO2、CH4、N2O的產(chǎn)生、排放。Wang48等認(rèn)為，產(chǎn)甲烷菌需要額外的速效碳源來激活。土壤DOC的含量與CH4產(chǎn)生量顯著相關(guān)，增加淹水土壤活性有機(jī)碳含量可以增加CH4生成量。Yagi等人49研究指出，CH4排放量和易礦化碳呈明顯的線性關(guān)系。Schutz等人50報道，在秸稈施用量的一定范圍內(nèi)，CH4排放量隨秸稈含量的增加而增加。也有試驗表明，種植水稻時施用尿素，CH4、N2O排放量增加，可以解釋為尿素的施用促進(jìn)了水稻植株的生長，使植株滲出更多的根分泌物，活性有機(jī)碳增多，甲烷細(xì)菌和N2O產(chǎn)生的相關(guān)細(xì)菌的活性提高，同時也提供了更多的甲烷基質(zhì)，故CH4和N2O排放量增加。3.8DOM與水體富營養(yǎng)化氮、磷與水體富營養(yǎng)化關(guān)系已有很多報道，但有關(guān)土壤DOM與水體富營養(yǎng)化的關(guān)系研究不多。實際上，土壤DOC274生態(tài)環(huán)境第13卷第2期（2004年5月）與水體富營養(yǎng)化有密切關(guān)系。首先，DOC是土壤氮、磷及某些重金屬元素向水體中遷移的重要載體，土壤中許多營養(yǎng)元素的移動主要通過這種途徑。DOC在森林土壤溶液中的運(yùn)輸是土壤C、S、N、P等元素從地表生物體到礦質(zhì)土壤，從陸地生態(tài)系統(tǒng)到水體生態(tài)系統(tǒng)的重要轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。Qualls等50估計，DOC、DON、DOP、DOS從森林土壤的流出分別是總損失量的18%、28%、24%和36%。其次，水體中藻類繁殖的許多養(yǎng)分得益于水體微生物轉(zhuǎn)化，而DOC是微生物生長所需要的重要能源物質(zhì)。另外，DOC與水體的懸浮的礦質(zhì)離子結(jié)合，影響水體中離子的絮凝過程。水體顏色的變化以及飲水質(zhì)量下降與DOC有直接關(guān)系。Sharply等51研究指出，DOC可引起水體顏色變化而且使絮凝過程很難進(jìn)行，產(chǎn)生許多污染副產(chǎn)品和細(xì)菌的繁殖。氮、磷、DOC能以多種形式與水中的礦物質(zhì)粒子作用，使水滴渾濁，導(dǎo)致水體不能飲用。3.9DOM對土壤形成過程的影響很早以前就有人認(rèn)識到，天然DOM對土壤中金屬離子遷移有明顯的影響，DOM的酸性基團(tuán)與金屬發(fā)生絡(luò)合作用，從而影響礦物的風(fēng)化作用。其中主要的研究方向是對土壤灰化作用以及酸離子（Al、Fe）淋溶的影響。在北方生物帶，DOM在針葉林土壤形成過程中起著重要作用。金屬離子在土壤剖面的淋溶作用與溶解性有機(jī)碳（DissolvedOrganicCarbon）有很大關(guān)系。在灰化土剖面表層（520cm）的滲濾水中，可溶性Al和DOM濃度呈正相關(guān)，而且灰化土表層中大部分Al以有機(jī)態(tài)存在。大部分的研究者認(rèn)為DOM影響土壤成土過程的主要作用機(jī)制是，森林土壤枯枝落葉層和有機(jī)質(zhì)層中有機(jī)質(zhì)降解產(chǎn)生的DOM，包含親水性有機(jī)質(zhì)、疏水性酸和堿以及包含大量單寧的多酚類物質(zhì)，這類物質(zhì)可以與土壤礦物中的Al、Fe發(fā)生螯合作用，促進(jìn)土壤中Al、Fe的解吸和溶解。4研究展望土壤生態(tài)環(huán)境是一個復(fù)雜的多介質(zhì)對界面體系，DOM是這一環(huán)境中最為活躍的化學(xué)組成分之一，它將土壤的礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)與生物成分聯(lián)系在一起，具有重要的生態(tài)意義。今后，有關(guān)DOM的研究在以下幾個方面值得深入研究：（1）目前對土壤DOM的提取和保存還沒有標(biāo)準(zhǔn)的方法，而且對DOM的分析，尤其是前處理和分析技術(shù)也缺少標(biāo)準(zhǔn)方法，使得研究結(jié)果缺少可比性或同一參數(shù)上出現(xiàn)較大偏差；更加重要的是，現(xiàn)行的方法不能滿足于對原位（insitu）狀態(tài)下DOM的生態(tài)學(xué)研究，因此開展方法的標(biāo)準(zhǔn)化及如何進(jìn)行DOM的原位狀態(tài)生態(tài)研究是DOM的研究重點之一。（2）由于人們對土壤DOC的形成模型，化學(xué)結(jié)構(gòu)，表面行為（陽離子、陰離子、配位點以及疏水表面），重金屬復(fù)合物和N、P的運(yùn)輸，分解物的基質(zhì)質(zhì)量等方面了解甚少，因此還不能合理評價不同管理措施和環(huán)境因子對森林生態(tài)系統(tǒng)或農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)DOC的影響。目前，這方面的數(shù)據(jù)非常缺乏，無論是弄清DOC對水體質(zhì)量的影響，還是對養(yǎng)分遷移的影響都具有重要意義。（3）關(guān)于土壤，尤其是農(nóng)田土壤中重金屬、有機(jī)有毒化學(xué)品，如石油、PAH、農(nóng)藥等的污染與土壤DOM之間的相互作用的研究，對于揭示土壤污染物的環(huán)境行為與歸宿，諸如吸附解吸附、遷移、生物轉(zhuǎn)化與降解，為污染土壤的合理利用、管理與修復(fù)提供理論基礎(chǔ)和實踐措施。此外，關(guān)于土壤有機(jī)質(zhì)對DOM釋放的影響、控制DOM數(shù)量與質(zhì)量的環(huán)境因素以及DOC、DON和DOP之間的差異的研究也是今后DOM的研究重點。參考文獻(xiàn)：1TEMMINGHOFFEJM,VANDER-ZEESEATM,DEHAANFAM.Coppermobilityinacopper-contaminatedsandysoilasaffectedbypHandsolidanddissolvedorganicmatterJ.EnvironSciTechnol,1997,31:1109-1115.2MARSCHENERB.Sorptionvonpolyzyklischenaromatischenkohlenwasserstoffen(PAK)undolychloriertenBiphenylenimBo-denJ.PlantNutrSoilSci,1999,162:1-14.3KAISERK,ZECHW.RateofdissolvedorganicmatterreleaseandsorptioninforestsoilsJ.SoilSci,1998,163(3):714-725.4RAULUND-RASMUSSEN,BORRGGAARDKOK,HANSENHCB,etal.Effectofnaturalsoilsolutesonweatheringratesofsoilmin-eralsJ.EurJSoilSci,1998,49:397-406.5DAWSONHJ,UGOLINIFC,HRUTFIORDBF,etal.RoleofSolubleorganicsinthesoilprocessofapodzol,CentalCas-cades,WashingtonJ.SoilSci,1978,126:290-296.6陳同斌,陳志軍.土壤中溶解性有機(jī)質(zhì)及其對污染物吸附和解吸行為的影響J.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,1998,4(3):201-210.7陶澍,曹軍.山地土壤表層水溶性有機(jī)質(zhì)淋溶動力學(xué)模擬研究J.中國環(huán)境科學(xué),1996,16(6):410-414.8HERBERTBE,BERTSCHPM.CharacterizationofdissolvedandColloidalorganicmatterinsoilsolution:AreviewA.In:KELLYJM,MCFEEWW,eds.CarbonfromandfunctionsinforestsoilsM.Madison:SSSA,1995:63-88.9蔣疆,王果,方玲.土壤水溶解態(tài)有機(jī)物質(zhì)與重金屬的絡(luò)合作用J.土壤與環(huán)境,2001,10(1):67-71.10KALBITZK,SOLINGERS,PARKJH,etal.Controlsonthedy-namicsofdissolvedorganicmatterinsoils:AreviewJ.SoilSci,2000,165:277-304.11GRASSOD,CHINYP,WEBERWJJ.Structuralandbehavioralcharacteristicsofacommercialhumicacidandnatu