吴丽蓉,宫丽娜,刘俊琢①,吴永红

(1.土壤与农业可持续发展国家重点实验室/ 中国科学院南京土壤研究所,江苏 南京 210008;2.中国科学院大学,北京 100049)

周丛生物(periphytic biofilms)是由藻类、细菌和非生物物质交织在一起组成的微生物聚集体,广泛生长在稻田表层土壤与田面水交界处,并在土-水界面养分转化中发挥着重要作用[1-2]。周丛生物在生长过程中通过同化、吸附等方式来固持碳、氮、磷等养分,而在烤田环境下,周丛生物凋亡、腐解,将其固持的养分释放到土壤中,并改变土壤pH、氧化还原电位(Eh)、土壤有机质组成及土壤团聚体结构等理化性质[3-4]。在周丛生物凋亡、腐解阶段,其固定的碳、氮、磷等养分释放到土壤中,补充土壤有机碳库,减少稻田养分损失[5]。同时,释放的有机物易被土壤微生物降解,导致土壤中O2、Fe3+等电子受体被消耗,降低土壤Eh,影响土壤中铁的氧化还原过程,并伴随土壤磷形态及生物有效性变化[6-7]。然而,目前关于周丛生物对稻田环境影响的研究主要关注周丛生物生长过程[1],周丛生物质腐解过程中土壤有机碳和不同形态磷的变化及它们之间的相互作用仍有待进一步研究。

溶解性有机质(dissolved organic matter, DOM)虽然占土壤有机质不到2%,但却是其中最活跃、最易被利用的组分[8]。在水稻土中,DOM不仅直接参与多种生物化学转化过程,而且是土壤微生物的活动能源,在土壤碳循环中具有重要作用。周丛生物在生物质腐解过程中会向土壤中释放有机物,丰富土壤有机碳组分[4]。现有研究表明DOM与铁之间存在螯合、吸附、络合和共沉淀等多种作用,因此DOM可以通过多种方式影响铁形态[9]。……