第七章硫的生物地球化學(xué)循環(huán)

1、第七章硫的生物地球化學(xué)循環(huán)第一節(jié)循環(huán)的基本過程 第二節(jié)循環(huán)的關(guān)鍵反應(yīng) 第三節(jié)工業(yè)革命前硫的循環(huán) 第四節(jié)循環(huán)的現(xiàn)代庫存和通量 第五節(jié)硫的甲基化機(jī)制 第六節(jié)不同生態(tài)系統(tǒng)中硫的循環(huán)第一節(jié)循環(huán)的基本過程 硫的生物地球化學(xué)循環(huán)的過程硫的生物地球化學(xué)循環(huán)的主要特征硫的生物地球化學(xué)循環(huán)的過程硫的生物地球化學(xué)循環(huán)是生物圈最復(fù)雜的循環(huán) 之一，它包括了氣體型循環(huán)和沉積型循環(huán)兩個(gè) 重要的生物地球化學(xué)過程（見圖7. l）o這是由 硫的生物地球化學(xué)基本特征所決定的、也是其 地球化學(xué)與生態(tài)化學(xué)過程（包括侵蝕、沉積、淋 溶、降水和向上的提升作用等）和生物學(xué)過程 （包括合成、降解、吸收、代謝和排泄作用等） 相互作用的結(jié)果。圖

2、7. 1硫的生物地球化學(xué)循環(huán)的基本方式硫的生物地球化學(xué)循環(huán)的主要特征在這些復(fù)雜的過程中，硫最重要的生物地球化學(xué)作用 是參與活有機(jī)體的功能。在生物能的催化作用下，硫從一 種氧化態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種氧化態(tài)（圖72）o這樣，生物圈 中的硫由于形成了各種各樣的有機(jī)和無機(jī)化合物，改變了 硫化物的生物地球化學(xué)特性及其在大氣分室、土壤分室和 水分室中的分配。元素硫經(jīng)過硫氧化細(xì)菌、化學(xué)氧化成入 為合成作用可轉(zhuǎn)化為硫酸鹽?；畹挠袡C(jī)體特別是細(xì)菌則起 看改變其地求化學(xué)環(huán)境（Eh和pH）的作刀，每一微生物執(zhí)行 著特定的化學(xué)氧化或還原作用。柑川例如:H2s-s°-sor（無色、綠色和紫色硫細(xì)菌的功能）H2s-sor

3、（硫化物如氧的氧化，含醜桿菌的作用）（好氧微生物的作用）（厭氧微生物的作用）(71)(7(人3)(7-4)（3.73）（39.51）（ 724）（78）W >S0> S嚴(yán)一十墻-> S"+6+40-1一2圖72聽備抵化態(tài)之御的相互轉(zhuǎn)化（箭頭上方數(shù)據(jù)表示兩化合物Z間車化還原半反應(yīng)平衡常數(shù)對數(shù)值）flilt硫的生物地球化學(xué)循環(huán)的重要特征，還涉及到一系列由酶 催化的氧化一還原作用，而酶通常含有Fe、Cu或某些其它屬。因此，硫生物地球化學(xué)循環(huán)的后果之一，是形成兩種 重要的礦物：石膏和黃鐵礦。在這種意義上，硫的生物地 球化學(xué)循環(huán)無疑是一類沉積型循環(huán)。此外，植物組分可以 改變硫

4、的生物地球化學(xué)循環(huán)的方向。這主要是指植物吸收 土壤溶液或海水中的硫酸鹽，并將其還原為有機(jī)硫化物如 半腕氨園、骯氨酸和蛋氨酸，它是許多蛋白質(zhì)的基本成分 O可見，硫的生物地球化學(xué)在很大程度上受植物組分的影 響。因此，人類活動(dòng)的目的在于如何增大這一支流的通量第二節(jié)循環(huán)的關(guān)鍵反應(yīng)循環(huán)過程中的主要反應(yīng)主要含硫礦物的形成過程循環(huán)過程中的主要反應(yīng)盡管硫是生物圈重要成分，但它最重要的生物地球化 學(xué)反應(yīng)，卻發(fā)生在硫的無機(jī)形態(tài)通過一2和十6氧化態(tài) 之間的相互轉(zhuǎn)化，并在各種關(guān)鍵的氧化一還原反應(yīng)中 起著電子受體或電子供體的作用。例如，在富含有機(jī)質(zhì)的缺氧水體中，硫酸還原細(xì)菌能 夠利用硫酸糧(scH乍為氧化劑，在把有機(jī)質(zhì)

5、氧化降解 為C02的同時(shí)獲得化學(xué)能。有關(guān)的反應(yīng)如下：SOr+2<4CH2O,+2H+-(H2S)s+2CO2+2H2O+能量(7.5)例如，乳酸鹽的呼吸代謝就是這樣一個(gè)實(shí)例：(7.6)SOr-+2CH3CHOHCOO-*(H2S)8 + 2CH3COO- + 2HC03-+ 能量SO?-+CH3COO-HS-+2HCOs- + 能勺J11!(7.7)還有一些微生物，例如脫硫木醋桿菌(Desulfuromonas acetoxidans),具有把元素硫氧化為H2S的功能：4S°+CH3COO- +2H2O+H+-*4 <H2S)g + 2C()24-能量(7. 8)在較淺的

6、水體中，上述反應(yīng)產(chǎn)生的H2S氣體，常常從水分室中逸出而輸人大氣分室，并導(dǎo)致類似“雞蛋腐敗”的奧味。這是鹽沼和濕地生態(tài)系統(tǒng)的特征。在綠色植物光合作用以及大氣圈氧氣升高的階段到來之前，經(jīng)反應(yīng)(75)產(chǎn)生的大部分HqS,能夠被具有光合能力的紫色和綠色硫細(xì)菌重新轉(zhuǎn)化為硫酸根:(7 9)(7.10)2(H2S),+CO2+hi；2S°+hCH2Ow+H2O2S° + 3CO2 + 5H2O2SO 廠 +XH2O, + 4H+過程(79)往往比過程(710)要快，致使生物一非生物復(fù)合系統(tǒng)中常常有元素硫的積累。然而,在當(dāng)今條件下，由于大氣圈和水圈的氧化條件改 善，大部分H?s只是經(jīng)簡單的

7、一系列氧化反 應(yīng).就可轉(zhuǎn)化為硫酸根。主要的反應(yīng)式如下：柑川2(H2S)g+O2->2S°+2H2O12)圖7-3沉積物分室中HS氧化的途徑沉積物2S0+2H2O+3O2-2SO42-+4H+柑川固73表明，水一沉積物系統(tǒng)中H2S的氧化至少 存在三條路徑。不過.光合自養(yǎng)細(xì)茵只局限于在 水深小于2020m的地方生長，因而有關(guān)這一支 路的氧化只在局部范圍內(nèi)是重要的。主要含硫礦物的形成過程厭氧微生物把硫酸根還原為硫化氫，以及硫化氫 的氧化作用，構(gòu)成了硫的一個(gè)極其封閉式的循環(huán)。 它酷似光合作用與呼吸作用構(gòu)成的循環(huán)。正是由 于這個(gè)特點(diǎn)，以及在全球尺度上只涉及光合作用 所產(chǎn)生肋一小部分碳，因

8、而它的這一循環(huán)在全球 水平上并不特別重要。但是.當(dāng)含有赤鐵礦的海 洋沉積物中出現(xiàn)上述硫酸根的厭氧微生物還原， 則意味著開始了具有全球意義的生物地球化學(xué)循 環(huán)。在這些沉積物中，所謂的“無色細(xì)菌”在對 有機(jī)化合物進(jìn)行氧化的同時(shí)，把赤鐵礦中的鐵(Fe) 以及硫酸根中的硫進(jìn)行還原：8SO42-+2Fc2()H15CHzO"十 16H+f 4(FeS) + 15C(l + 23HQ(7.13)在這個(gè)過程中，產(chǎn)生則不溶性化合物在海洋沉積 物中逐漸積累，形成具有經(jīng)濟(jì)意義的赤鐵礦。當(dāng)人類活動(dòng)或者其它過程把赤鐵礦提到地表并進(jìn)行有關(guān)的風(fēng)化作用，便完成了一個(gè)循環(huán)。有關(guān)的風(fēng)化反應(yīng)如下： 4FeS,+8H.0

9、+15O?-2F«?O3 + 8S()42 +16H+(7- 14)4FeS?十 14HQ+15O24Fe(OHh + 8S()廠+26H+(7. 15)柑川事實(shí)上.在海洋沉積分室和土壤分室中，鐵硫 化物的種類很多，除了赤鐵礦(FeS?)外，還存在 無定形硫化鐵(FeS)>馬某諾礦(FeS°9)和硫復(fù)鐵礦 (Fe3S4)o例如.在土壤或沉積分室中，鐵氧化物 如竣氧鐵礦可與孔隙水中的HqS發(fā)生反應(yīng)：2FcOOH+HSfS°+2Fe 沢十 4(用一(7 16)和 F<?2+十 H2S->FeS 十 2H 亠<7* 17)其結(jié)果是形成無定形硫化鐵

10、。無定形硫化鐵 逐漸結(jié)晶，可轉(zhuǎn)化為馬基諾礦。4FeS?十 14HQ+15O24Fe(OHh + 8S()廠+26H+(7. 15)另一個(gè)具有全球意義的硫礦物，是石膏(CaSO4-2H2O)。它 的形成反應(yīng)如下：(CaSQ 2HQ人 18)由于該反應(yīng)需要結(jié)晶核的形成，因而是一個(gè)相對緩慢 的過程。通常，SO42-,'通過取代方解石中的CO32-, 即通過不均勻成核反應(yīng).形成石膏：(CaCO3). + H+ +S0/ +2H.O(CaSO4 '(7. 19)有趣的是，這一循環(huán)對大氣圈中氧氣的含量，具有 潛在的影響。因?yàn)?，它把海洋沉積物(方解石)中固 定的co,置換到海水中，可以為光合

11、浮游生物利 用.這裁于促進(jìn)了大氣氧氣的產(chǎn)生。當(dāng)這些石膏沉 積物被帶到地球表面，并進(jìn)行風(fēng)化作用：(C：aSC). 2巴0人一C+S()汀+ 2HQ(7.20)從而完成了一個(gè)完整的循環(huán)。第三節(jié)工業(yè)革命前硫的循環(huán)工業(yè)革命以前，硫的循環(huán)基本上是一自然生物地球化 學(xué)過程，它相對不受人為的干擾。因而，所涉及的化 合物基本上那是自然產(chǎn)生的。表71概述了自然界存 在的各種含硫化合物。不同的分室，由于生態(tài)環(huán)境條 件不同硫的存在形態(tài)也不一樣。在人氣分空中，氣 態(tài)的硫與顆粒態(tài)的硫，其形態(tài)也存在差異。« 7>1自然界存在的各種含硫化合輸價(jià)大分室氣體顆粒物水分室上壤分室牛物分空艸右圈-9H?S RSH.

12、 RSRt /H?5, HS-.S2-HS宙氮酸S2-, C：uS;,oes. cs.蘭一.RSMS臟扳馥HgS半猶氮酸-1RSSR/RSSRSS2-/FeS30CHjSOCH 八/耳/f+ 2/ S2O32 -/f4-4S()2SO? H?0.SO32 HzS()3>so/fCHSOOH hsc>3HSO.1 6H.SOj SO,GS()4(；aSOi 2H?().SC)F HSOJMfiSC；,HSC)4 . nh4hso (NHJ2SO4.<:h4so3h基于我們前節(jié)的探討.可以在全球水平上把地球分成 以下5個(gè)分室：以石膏(CaSO4-2H2O). U積為持征的氧 化沉

13、積分室、以赤鐵礦FeS等含硫鐵礦沉積為特征的 還原沉積分空、大氣硫分室、海洋硫分室和土壤硫分 室.并基于穩(wěn)定狀態(tài)的硫循環(huán)，我們可得圖74所示 的硫生物地球化學(xué)循環(huán)的基本模型。柑川河流徑流(1.85)圖7. A工業(yè)帯命前硫的生物地球化學(xué)循環(huán) 總位：S 庫存為5 通 1 XH),2mo )從圖74可知，以大氣分室中硫的庫存量最小，僅為其它 分室的2%以下，這反映了硫的污染以大氣分室最為敏感圖74還表明，在工業(yè)革命以前，大氣分室中的硫仍然保 持相對的穩(wěn)定，其輸入通量（包括還原釋放、火山噴發(fā)和 海沫飛濺等自然生物地球化學(xué)過程）基本上與輸出通量（主 要通過于濕沉降這一自然生物地球化學(xué)過程）相等。與大 氣

14、分室中硫的庫存量相一致.土壤分室和海洋分室中硫的 庫存增量也為零。圖75則為穩(wěn)定狀態(tài)（即輸出和輸人相等條件下相 對不受人為活動(dòng)影響的邊遠(yuǎn)誨洋環(huán)境大氣分室中硫 循環(huán)的一個(gè)定量模型，它的建立是基于這樣一些假 設(shè)：1）大氣分室的平均有效高度為2. 5km ；2）作為一個(gè)封閉系統(tǒng)忽略海鹽硫酸鹽的輸出；3）DMS是唯個(gè)來自海洋表面的還原性含硫化合物。柑川圖75邊遠(yuǎn)海洋環(huán)境大氣分室中硫的循環(huán)單位$負(fù)荷.卩g/mh通量.xg/ (nr h).以5計(jì)該模型表明，海洋表面以速率為lug/(m2-h)(WS計(jì))釋 放的DMS, 67%轉(zhuǎn)化為非海鹽SO4匕 以雨水的形式重 新落到地面。在大氣分室，DMS、MSA(C

15、H3SO3H)和非 海鹽SO42的停留時(shí)間，均為36小時(shí)。相比較而SO?的 停留時(shí)間比較短，大約為17小時(shí)。第四節(jié)循環(huán)的現(xiàn)代庫存和通量工業(yè)革命以來，硫的生物地球化學(xué)循環(huán)完全賦予了人為 的“色彩” O 一是由于化石燃料的燃燒，使沉積分室中 的還原態(tài)S以SOx形式不斷輸向大氣分室（圖76）,其通 量達(dá)至lj2.0X1012mol / a（以s計(jì)）；二是由于采礦活動(dòng)，使 沉積分室中的氧化態(tài)硫和還原態(tài)硫不斷進(jìn)人土壤分室， 其通量分別達(dá)到4OX1011和60X10nmol/a（以S計(jì)）。柑川圖76自1900年以來北美（上圖）和歐洲（下圖）二氧化硫的釋放情況由于化石燃料的不斷燃燒，大氣分室中不僅硫的庫存量

16、已 大大上升、而且硫的存在形態(tài)和含硫化合物也日夜增加。 盡管目前在北美和歐洲及世界其它一些地方硫的釋放旦有 所降低，但存在丁:人氣分室中的硫卻發(fā)牛一系列復(fù)朵的反 應(yīng)。例如，在太陽紫外線的照射。2的作用下.OCS發(fā)生以 下氧化反應(yīng)：<7. 21）（7.22）（723）OCS+hz/s+cos+o2->so+oSO+O2-*SO2+OC7 24)7 25 >(7. 26)(7 27>而與OCS形成有關(guān)的反應(yīng)，也與太陽紫外線的照射和 。2的作用有關(guān)：CSz + hpf CS2 CS2+O2CS4-SO, cs+cs+o進(jìn)入大氣分室的二甲基硫在()H自由基的作用下，可能 經(jīng)以下

17、反應(yīng)轉(zhuǎn)化為S02等其它含硫化合物：CH3SCH3+OH-*>SO2 (7<29)CH3SCH3 +-0H-CH3SOCH3(7.30)CH3SCH3 + OH-CH3SO3H(7.31)進(jìn)入大氣分室的H2S和甲基硫醇在()H自由基的作用下, 則發(fā)生以下反應(yīng)：FhS+OHf SO? (7,32)CFhSH+OHf fS0(7 33)形成的S02在OH自由基和。3的作用下，進(jìn)一步的反應(yīng)是：S(L+()HfHS()3(734>HSO. +0l HO2 +1(7 35)so3+h2o-*h2s()4圖77對進(jìn)入大氣分室中的含硫化合物及其物理遷移 和化學(xué)轉(zhuǎn)化進(jìn)行了概括。它表明，在這些化

18、學(xué)轉(zhuǎn)化中, 大部分反應(yīng)均涉及硫的氧化。而0H自由基則是一個(gè)關(guān) 鍵的氧化劑。圖77硫在大氣分室中的循環(huán)目前海洋分室今的硫主要來自大氣的沉降以及 陸地的淋溶作用、在某種意義上成為硫的終端庫，因 而其庫存量很大，僅無機(jī)硫就達(dá)1.3X1015to在生物 圈以外的沉積圈，硫的儲(chǔ)存更多，僅沉積巖的無機(jī)硫 庫存量就在26X1013t,這是由硫?qū)俪练e型循環(huán)這一 特性所決定的。在土壤分室中，硫主要以有機(jī)束縛態(tài)的形式進(jìn)行 貯存，它占其總庫存量的75%左右。根據(jù)我們的研究 判斷，土壤分室中硫的庫存量仍在增加。這無論是有 機(jī)束縛態(tài)硫，或是天機(jī)硫。當(dāng)然，無機(jī)硫的庫存量增 加、則對土壤生態(tài)系統(tǒng)是有害的沖擊。因?yàn)橥寥朗艿?

19、酸化，可使其pH值大幅度下降。表72概述了生物一非生物復(fù)合系統(tǒng)各分室中硫在全球水 平上庫存量的數(shù)據(jù)：«7-2生物IB各分室中殮的庫存（Mt.以S計(jì)）分室硫的琢態(tài)庫存Bt海洋（表層】無機(jī)硫b 3X10°海洋生物B9誨洋沉積物右脊（CflSOu和亦飲礦（F<eS2）3-0X10土塊有機(jī)硫（無生命7-OAlO1陸生植物l- SxlO'1陸生動(dòng)物有機(jī)焦260大氣氧化態(tài)和坯原態(tài)1.778氣溶膠（硫酸隸態(tài)）32大氣陸地部分OCS. 80 嚴(yán).S()2，DMS H2S1.7大氣（悔洋部分OCS. SOJ. so2, H?S DMS33SO?'300火舷巖（對般）無機(jī)

20、毓3. OX 0土壤分室中硫庫存量的增加、主要是其它分室向土壤分 室支岀了更多的疏。據(jù)研究，大氣分室經(jīng)降水作用輸入 陸血分室的無機(jī)硫，其通量達(dá)到258Mt / ao表73概述了生物一非生物復(fù)合系統(tǒng)各分室中硫遷移的 通量表*73 生輛一非生精復(fù)合蔡統(tǒng)各分室間硫的通量（Mt/a.以S計(jì)）就（分窒"分宅生物地球化學(xué)過程沉積圈（H.S）->大氣（H2S>厭氧腐爛268巖石圈亠大氣火山活動(dòng)9海洋（無機(jī)堿）"大 （無機(jī)歳海沫130化石燃料"大氣燃饒150沉積圈水分室（化學(xué)工業(yè)與采0）污水排放29大氣（HQ、SO?和SO42- ） 際地（無機(jī)S）降水作用25B大氣亠

21、切地（無機(jī)引so?吸收和降塵只1 A巖石f 土填風(fēng)化作川1?陸地梅洋河流輸送130大氣“海洋無機(jī)S降水作用217土壤"河流施肥及農(nóng)業(yè)徑舐28土壤大氣鳳成及揚(yáng)塵20土壤尤氣生物作用1K海洋f大代生物作用2373列出了生物圈各分室之間硫遷移的通量，它表明 大氣分室中硫庫存的增量為零.即大氣分室中硫里平 衡狀態(tài)。表7. 3還表明，由于陸地分室進(jìn)人海洋分室 的硫與海洋分室進(jìn)人大氣分室的硫在通量上相等，海 洋分室中硫庫存量的增加，則是通過大氣降水作用這 一過程實(shí)現(xiàn)的。第五節(jié)硫的甲基化機(jī)制硫的甲基化是硫生物地球化學(xué)循環(huán)的。總閥門”， 而二甲基硫是硫生物地球化學(xué)循環(huán)中員重要的揮發(fā) 性硫化物，它廣泛

22、分布于土壤、大氣、海洋和淡水 分窒中，而尤以表面水體（如大陸架和海洋水體）中的 濃度最大（表74）o導(dǎo)致這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，主要 可能是因?yàn)榧t藻參與硫甲基化作用的機(jī)制：(CH；j)SCH2CH2CO()- +H20-> (CH3)2S4-CH3CH,COO ' +OW(7. 37)*7-4 世界海洋分室中二甲葛優(yōu)等含硫代體的濃度和通（以S計(jì)）歡物迪現(xiàn)分區(qū)面枳<10hkm2 J平旳濃皮(ptTlol/L>IfiM/DTr 枳 nmol/ <cu2 d)CCpk)I /a)DMSos* cosDMSC：Ss cosDMSLX JS寡榔養(yǎng)區(qū)14821011. 3400

23、0 112<K)-(I. a（然消“氐生產(chǎn)力J 1090600ffiKIX.' 8321001520. 33300-4545ion-5. 1r i99OU300上潤水區(qū)8619002I1G3W-6420U ?. O«祜卅/亦逍區(qū)22200700海用/大陸架4$280033"5, O5500 -90373100-1. 66. 710100zoo-平均3(X)01827. 6Xt tr< (rinol fd >600 一G7I(L 9I 0( J總燈“90. t(>.3558二甲基硫的氧化產(chǎn)物二甲基氧化琉(CH3)2SO也是一個(gè)重要 的硫化物，它

24、也主要與表面水體中浮游植物的活動(dòng)有關(guān)。 目前，水分室(包括海洋表面水缽、兩流和湖泊等)中二甲 基氧化硫的濃度己達(dá)到19109nmol / dm3o硫還參與其它有毒元素的甲基化作用過程。例如、硫離 子參與三甲基鉛進(jìn)一步甲基化的催化功能，是通過形成 中間產(chǎn)物(CHd)dPb)S來實(shí)現(xiàn)的。硫還促進(jìn)甲基汞向二甲 基汞轉(zhuǎn)化：Zhr.2CH3Hg +S2 f (CH3Hg)2S (：HHg + HgS(738)以及促進(jìn)三甲基錫向四甲基錫轉(zhuǎn)化：(7. 39)其它生物起源的有機(jī)硫化物（如蛋氨酸和輔酶M）則作為 甲基供體，參與碑和曬的甲基化作用。特別是，甲基碘 也可以作為硫的甲慕供缽，使琉轉(zhuǎn)化為二屮基硫。有關(guān)

25、的反應(yīng)式如下：2CHJ+FcS-''* （CH）S卡PV+2I（人 jq）總之，硫在甲基化過程中起著十分重要的調(diào)控作用， 從而可能支配其它有毒元素（包括Pb、Hg> Sn> As和Se 等）的生物地球化學(xué)循環(huán)。第六節(jié)不同生態(tài)系統(tǒng)中硫的循環(huán)濕地生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)據(jù)估計(jì)，全世界共有天然濕池58X 108hm2(7. 5)。盡 管這一估計(jì)是極為粗糙的，但它還是能說明一些問題。 天然濕地主要有兩大類型：除了約9%的含鹽濕地外，其 余均系淡水濕地。不同類型的濕地，其初級生產(chǎn)差異很大。 含鹽濕地是一類生產(chǎn)力最有活力的生態(tài)系統(tǒng)。據(jù)估計(jì)地上 碳

26、凈初級生產(chǎn)為125-1500g / (m2-a),總凈初級生產(chǎn)(地上 與地下Z和)達(dá)到4000g/(m2-a)o淡來濕地的初級生產(chǎn)范圍 也很大。表7-5世界濕地特征濕地面？1 (106hm!)冷初級生產(chǎn)討以1:訃淡水規(guī)地297127-810出洋地210420 -2940沖積濕地19420-16X0含鹽淤地紅樹林魄地14920-4000鹽沼S8462323&人工祉地亞熱悄稍田4096* 7-6濕地土壊中籲還原理率及其輸入一輸出通（以S計(jì)地點(diǎn)喊酸Ifc還原速率me】/ （門乂 a）j徹輸入通雖mol (ni2 - n>D皈期稅通址Lmol/ （in'A門Flax Porwl（

27、關(guān)國紐約州某鹽沼13Spelo 島（昊國佐治亞臬鹽沼）10Clone Pi（英國果貪鹽陶地）3-1-9. 0OdAr泊禪地（類國新禪四淡水濕地）2. 640, ()58028Tillingbourne（英國臬茨水施地）! 一 0 250. 130.2Big Run Bog（美國俄吉尼亞某淡水濕地17. 20 <)570. 45研究還表明，含鹽濕地土壤中硫的埋藏(永久沉積)速率， 以S計(jì)，通常小于lmol / (m2-a),即小于32g / (m2-a)o與 其硫酸鹽還原速率相比，顯然低很多。因此，可以推斷, 兒乎所有由硫酸鹽還原產(chǎn)生的硫，都通過某些機(jī)制(例如 揮發(fā)、淋溶)輸岀土壤分室。不

28、過，產(chǎn)生于濕地土壤中的 揮發(fā)性硫化合物，主要有硫化氫和甲基硫等。表77對 由濕地土壤分室進(jìn)人大氣分室中H?S和DMS等還原性含硫 氣體的通量進(jìn)行了概述。*7.7某些溫地土壤戒的氣體輸出通量（以S計(jì)）硫氣體通fit jig? <nr h)H2S二甲裟航其它件礦5休關(guān)國佛歲亙達(dá)州：紅樹林M地1?缺純紅樹林那地0.77.90. 3 10<0.3 1.2砂凰低洼肚沼866-33.3淺水濕地0.】L 70-7-10-1舅岡北、羅來納州：VO. 1仙21低樸;鹽昭573淡水湯地11<1<1關(guān)國佛皆尼那加Wallops a&ffi23 1495加仝火爻大略某淡水濕地J 9象分

29、海岸祀熱材禪地0.013 300圖78和圖79分別對含鹽濕地和淡水濕地中硫的生 物地球化學(xué)循環(huán)進(jìn)行了描述。顯然，含鹽濕地中硫酸鹽 的輸入通量比淡水濕地中硫酸鹽的輸入通量大得多。相 應(yīng)地，其埋地的硫通量和DMS的輸出通量也要分別大20 倍左右。鹽物顯入的其岀圖7.8含鹽濕地中硫的循環(huán)圖79淡水濕地中毓的循環(huán)輸出10至70甌濕地檢物61Jmol/a氣體iffiJS mol/SOf30SOOpno1R-O-S-O2ft-2O%CBSDMS HmS0 001-0. 00. Ol-2nol/aR1S0lOmaol/gCBS30-800jjl(»o 1/ g012mol/a)埋地0, 001-0. 1Mol/ (ou-a)圖79淡水濕地中毓的循環(huán)森林生態(tài)系統(tǒng)在森林生態(tài)系統(tǒng)中，硫是至關(guān)重要的大量營養(yǎng)兀素。硫以 氣體形式的輸出和輸入，是森林生態(tài)系統(tǒng)中硫循環(huán)的重要 組成部分，特別是