水保学院王浩副教授在降雨—径流过程中溶解性有机物运移对耕作管理响应方面取得新进展

　　近日，水土保持科学与工程学院(水土保持研究所）王浩副教授在降雨—径流过程中溶解性有机物运移对耕作管理响应方面取得新进展。研究以“Surface microrelief induced by tillage management alters the pathway and composition of dissolved organic matter exports from soils to runoff during rainfall”为题在Water Research发表。论文第一作者是王浩副教授，通讯作者为资环学院李明教授和香港科技大学何丁助理教授，水保学院王健教授、张庆玮博士等参与了该项研究。

　　溶解性有机物（DOM）作为水域中有机质的主要赋存形态和活跃成分，参与各种生物地球化学循环过程，深刻影响水域乃至整个区域生态系统健康。降雨—径流过程驱动的陆源输入是水域DOM重要来源，识别外源性DOM从哪儿来（源）、怎么来（路径）、有什么特征对于掌握水域DOM生物化学特性至关重要。在此背景下，论文以缓坡农地为例，应用室内人工模拟降雨试验结合三维荧光光谱、傅里叶变换离子回旋共振质谱技术等手段，分析研究了降雨过程中典型耕作管理方式（横坡垄作CP、顺坡垄作LP、掏挖耕作AP、平耕/对照CK）对径流分配（地表径流/壤中流）的影响，以及这种径流分配如何影响DOM运移路径、通量和组成特征。研究结果表明：耕作管理方式可显著改变DOM的运移通量及主要运移路径。地表粗糙度越高的耕作管理方式，降雨过程中壤中流越发育，土壤中DOM更倾向于通过壤中流路径运移流失。4种处理下地表径流与壤中流流量之比为：LP（193:1）>CK（73:1）>AP（4.5:1）>CP（0.5:1），DOM运移通量为：CP（1214 mg m^-2）>AP（563 mg m^-2）>CK（139 mg m^-2）>LP（134 mg m^-2），其中通过壤中流路径运移的占比分别是98%、82%、17%和8%。与地表径流相比，壤中流携带的DOM呈显著的浓度高、平均分子量大、腐殖化程度高、不饱和度高、O/C高而H/C低的特征。壤中流迁移路径极大增强了DOM等溶质运移和流失的隐蔽性和复杂性，增大了监测和防治难度，需引起关注。该研究对于明晰流域DOM迁移途径、区域碳收支碳循环方面有重要意义。

　　该研究得到国家自然科学基金（42107362, 51979236, 42007061）等项目支持。

　　论文链接: https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120554

编辑：王容娜

终审：韩锁昌