川西高原若尔盖湿地环境变化梯度下土壤CDOM三维荧光特征分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

（一）课题意义川西高原草甸和高寒湿地是青藏高原重要土壤碳库之一，而若尔盖湿地不但是中华水塔，而且是在国际重要湿地名录中，是青藏高原具有重要生态意义的高寒湿地，是我国最重要的高寒土壤有机碳库。

高原土壤溶解性有机质特征及其与土壤碳库关系研究，对于理解高寒区域土壤碳输出通量及强度具有重要意义。

有色溶解性有机物（chromophoric dissolved organic matter，cdom）是溶解性有机质（dom）的最重要组分，且 cdom 易于利用紫外-可见光光谱或三维荧光光谱法（eem）进行特征分析，可较为全面地揭示水体 dom 动态过程、dom 组分及其来源，相关研究日益引起重视。

2. 研究的基本内容和问题

（一）研究目标1、以若尔盖湿地不同水分环境梯度下土壤水溶性有机质（dom）为研究对象，利用三维荧光和平行因子分析方法（eem-parafac），研究高寒湿地土壤水溶性有机碳组分特征及其来源。

2、通过对湿地、泥炭丘和干旱化湿地表层土壤水溶性有机质（dom）组分及荧光特征的研究，分析高寒湿地干旱化背景下有机碳的变化特征及规律，以及碳氮磷和干旱化等环境因子的dom组分及荧光特征动态的影响。

（二）研究内容1、高寒湿地土壤水溶性有机碳组分特征及其来源：eem荧光光谱可提供大量有关dom结构的信息，根据荧光光谱的不同激发/发射（ex/em)波长区域，将激发-发射矩阵荧光团分类。

3. 研究的方法与方案

（一）样品分析方法所有土样 cdom 三维荧光光谱及紫外-可见光谱采用 horiba 公司 aqualog 荧光光谱仪进行测定。

测定条件为：150w 氙灯为激发光源，pmt 电压设为 700v，配以 1cm 石英比色皿；扫描光谱进行仪器自动校正；扫描波长范围为激发波长（excitation wavelength, e x ）为 240～550nm，发射波长 (emission wavelength, e m )为 214～619nm；间隔和狭缝宽度分别为 3.0nm 和 2.5nm。

采用 millipore 超纯水作空白，系统自动处理去除拉曼及瑞利散射。

4. 研究创新点

目前，国内利用三维荧光光谱研究海洋、湖泊、河口、水库等水体dom来源、组成、性质及其时空变化特征的工作己开展多年，对于土壤dom，只有部分学者对森林、农田、沉积物等进行了研究，而在冻融交替土壤方面，尤其是高山亚高山冻融交替土壤dom的三维荧光光谱特征的研究鲜有报道。

本实验以川西高原若尔盖湿地的土壤为研究对象，更加具体地认识湿地土壤对全球碳循环的影响，从而揭示土壤对外来有机质的适应及变化过程。

研究结果可为评估若尔盖湿地健康状况和湿地生态系统保护与恢复提供科学依据，同时对在全球环境变化背景下区域环境效应特征研究具有重要理论价值。

5. 研究计划与进展

（一）项目研究计划及预期进展2018.01-2018.03 查阅相关文献资料，完成开题报告；2018.03-2018.04 完成相关数据的测定；2018.04-2018.05 数据分析总结并撰写论文（二）预期研究成果1、了解高寒湿地土壤水溶性有机碳组分特征及其来源；2、了解高寒湿地干旱化背景下有机碳的变化特征及规律，以及碳氮磷和干旱化等环境因子的DOM组分及荧光特征动态的影响