雨養(yǎng)沼澤泥炭腐殖化過(guò)程中的腐植酸性質(zhì)成因與變化研究

Oskars Purmalis, Maris Klavins 著 任忠秀 包雪梅 于家伊 譯

(1 拉脫維亞大學(xué)環(huán)境科學(xué)系 里加 拉脫維亞 999082 2 北京嘉博文生物科技有限公司 北京 100085）

在碳的生物化學(xué)循環(huán)中，生命有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成難降解有機(jī)物質(zhì)(腐植酸類(lèi)物質(zhì)，例如腐植酸、富里酸和胡敏素)的過(guò)程，或腐殖化過(guò)程是非常重要的。腐殖化過(guò)程可以被定義成將大量有機(jī)物質(zhì)(蛋白質(zhì)，碳水化合物，脂類(lèi)等)或生物有機(jī)物質(zhì)的個(gè)別分子轉(zhuǎn)化成一系列具有類(lèi)似性質(zhì)物質(zhì)(腐植酸類(lèi)物質(zhì))的過(guò)程。腐殖化過(guò)程對(duì)煤炭的成巖作用影響較大。腐殖化過(guò)程是一系列極端復(fù)雜過(guò)程的總稱(chēng)，包括降解與合成反應(yīng)。當(dāng)然，也要考慮到影響生物有機(jī)物質(zhì)降解的各種環(huán)境條件、緩慢進(jìn)行著的腐殖化反應(yīng)和構(gòu)成生物有機(jī)物質(zhì)的有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)差異。據(jù)報(bào)道，環(huán)境條件可能對(duì)生物有機(jī)物質(zhì)的耐熱中間轉(zhuǎn)化產(chǎn)物—腐植酸類(lèi)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)存在一定的影響作用。從這個(gè)角度看，在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中研究腐殖化過(guò)程是很有必要的。例如，在沼澤地中進(jìn)行腐殖化過(guò)程研究就可減少不同環(huán)境因素對(duì)腐殖化過(guò)程造成的影響。

泥炭是由苔蘚和其他苔蘚植物、沙草、草、灌木或樹(shù)木在淹水條件下經(jīng)過(guò)部分腐解后形成的一種淺棕色到黑色的有機(jī)物質(zhì)。對(duì)泥炭性質(zhì)的研究越來(lái)越多，這是因?yàn)槟嗵靠梢宰鳛橐环N研究沼澤與濕地生態(tài)系統(tǒng)的有用物質(zhì)，泥炭剖面可以被作為標(biāo)志古氣候環(huán)境的“檔案”。大量的有機(jī)碳以泥炭的形式被儲(chǔ)藏，因此，泥炭在碳的生物化學(xué)循環(huán)中發(fā)揮著重要作用，這對(duì)目前的氣候變化研究是至關(guān)重要的。目前，泥炭在工農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越多，大量的泥炭資源被開(kāi)采利用。因此，人們也越來(lái)越關(guān)注對(duì)泥炭性質(zhì)及成巖作用的研究。在不同地理環(huán)境(從熱帶地區(qū)到北極)和不同年齡(古泥炭的形成可持續(xù)上千年)的泥炭中均有腐殖化作用的發(fā)生。甚至在一個(gè)植被、溫度、降雨量變化較大的特殊環(huán)境中，或者沼澤水文環(huán)境和低洼濕地環(huán)境中均已有大量泥炭生成。因此，我們不但要弄明白泥炭腐植酸類(lèi)物質(zhì)性質(zhì)的變化，而且還要從分子水平上闡述泥炭的成巖過(guò)程。盡管在這方面的研究非常重要，對(duì)有關(guān)泥炭性質(zhì)(特別是在整個(gè)泥炭剖面上的研究)與泥炭腐植酸類(lèi)物質(zhì)性質(zhì)關(guān)系的研究相對(duì)較少，且只有少許研究。

本研究的主要目的是分析研究泥炭性質(zhì)、泥炭腐植酸與泥炭腐殖化度三者之間的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

在位于拉脫維亞共和國(guó)中部的兩個(gè)雨養(yǎng)泥炭沼澤地中，開(kāi)展了有關(guān)不同埋藏深度沼澤泥炭的成分組成、腐殖化度和泥炭腐植酸性質(zhì)的研究(試驗(yàn)地點(diǎn)見(jiàn)圖1)。在整個(gè)泥炭的縱向剖面上，以5 cm分割為一個(gè)分析層進(jìn)行各層泥炭性質(zhì)的分析與泥炭腐植酸的提取。利用卡爾-蔡司雙目顯微鏡觀(guān)察分析了各層泥炭的植物構(gòu)成，進(jìn)而判斷泥炭的分解度。

圖1 試驗(yàn)地點(diǎn)：A—Dzelve 沼澤；B—Eipurs沼澤Fig.1 Sampling sites: A—Dzelve bog; B—Eipurs bog

1.2 泥炭腐植酸的分離

利用國(guó)際腐殖質(zhì)學(xué)會(huì)(IHSS)推薦使用的方法分離、提純腐植酸。

1.3 泥炭與腐植酸性質(zhì)的分析方法

在塔林技術(shù)大學(xué)(愛(ài)沙尼亞)地質(zhì)研究所中，應(yīng)用碳14計(jì)年法對(duì)各層泥炭的年齡進(jìn)行了測(cè)定。利用EA-1108型號(hào)元素分析儀(卡洛·埃爾巴儀器)采用燃燒氣體色譜法進(jìn)行了泥炭中碳、氫、氮、硫元素含量與腐植酸樣品的碳、氫、氮、硫元素濃度的分析與測(cè)定。將50 mg泥炭樣品放于750 ℃條件下烘8 h后進(jìn)行泥炭灰分含量的測(cè)定。根據(jù)灰分含量進(jìn)行對(duì)元素組成的修正，氧氣含量是根據(jù)差額計(jì)算得出的。元素分析被用來(lái)計(jì)算元素比值、氧化程度ω(公式1)和缺氫指數(shù)ψ(公式2)。

原子比率從元素分析計(jì)算，利用公式(3)、(4)。

根據(jù)元素分析進(jìn)行原子比值的計(jì)算。式中，Mx表示原子質(zhì)量，X%表示樣品中各元素的百分比含量。將由10 mL 0.05 mol/L氫氧化鈉溶液提取的含10 mg腐植酸的提取液放于Thermospectronic Heliosγ紫外分光光度計(jì)(熱電子有限公司產(chǎn))的1 cm光徑比色杯中，在波長(zhǎng)465 nm和665 nm處進(jìn)行吸光度的測(cè)定，并計(jì)算E4/E6的比值(泥炭堿提取液在465 nm和665 nm的吸光度比值)。

1.4 腐殖化度的測(cè)定

將1 g泥炭樣品與25 mL 8%氫氧化鈉(NaOH)溶液加入25 mL塑料瓶中，置于恒溫水浴鍋中加熱(95 ℃)1 h后過(guò)濾，吸取12.5 mL的濾液稀釋到100 mL，利用分光光度計(jì)測(cè)量540 nm處的吸光度，此吸光度即代表泥炭腐殖化程度。

1.5 羧基與總酸度

利用自動(dòng)電位滴定儀(Schott-Ger?te公司生產(chǎn))進(jìn)行腐植酸羧基和酚羥基的測(cè)定?；诖姿岬男纬桑么姿徕}法進(jìn)行羧基總數(shù)量的測(cè)定：將20 mg腐植酸試樣與10 mL 0.2 mol/L的醋酸鈣溶液在充滿(mǎn)N2的100 mL容量瓶中混合均勻后，放置24 h，采用電位滴定法用0.1 mol/L 的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液調(diào)至pH 9為止?？偹岫鹊臏y(cè)定：將20 mg腐植酸試樣溶解于10 mL 0.1 mol/L的氫氧化鋇溶液，在N2條件下振搖一夜后過(guò)濾，并用蒸餾水洗滌溶液，用0.1 mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行電位滴定，pH 8.4為終點(diǎn)。

1.6 疏水性的測(cè)定

利用腐植酸類(lèi)物質(zhì)在聚乙烯(PEG)和水兩相中的分配系數(shù)KPEGW(類(lèi)似于正辛醇/水分配系數(shù)KOW的測(cè)定)可表示腐植酸類(lèi)物質(zhì)的疏水性。利用2 mL 30%聚乙烯溶液、2 mL硫酸銨溶液和2 mL腐植酸制備液(每毫升0.05 mol/L的氫氧化鈉溶液可提取2 mg的腐植酸)制備出“10%聚乙烯-10%硫酸銨-腐植酸”混合溶液，將混合溶液搖勻10 min，待兩相完全分離后，吸取每相溶液1 mL，并分別用0.05 mol/L的碳酸氫鈉稀釋10倍。然后用D/R2000分光光度計(jì)(哈希公司產(chǎn))在464 nm出測(cè)定吸光度。利用以下公式計(jì)算分配系數(shù)。

KPEGW=腐植酸類(lèi)物質(zhì)在聚乙烯相中的465 nm處的吸光度/腐植酸類(lèi)物質(zhì)在水相中的465 nm處的吸光度。

1.7 熒光光譜

將25 mg/L含腐植酸類(lèi)物質(zhì)的樣品溶液，用0.5 mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)至pH 7后，利用Perkin Elmer LS 55熒光分光光度計(jì)繪制樣品溶液的熒光光譜。在熒光分光光度計(jì)固定波長(zhǎng)350 nm處繪制發(fā)射光譜(掃描速度為500 nm/min，測(cè)量波長(zhǎng)范圍為380 nm～650 nm)。將460 nm與510 nm處的熒光強(qiáng)度比值(I460/I510)作為腐殖化作用的一個(gè)指標(biāo)。

1.8 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS16進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。采用Kolmogorov-Smirnov tests檢驗(yàn)法進(jìn)行數(shù)據(jù)的正態(tài)分布檢驗(yàn)。利用非參數(shù)法進(jìn)行數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析，各指標(biāo)間的關(guān)系采用斯皮爾曼的等級(jí)相關(guān)系數(shù)進(jìn)行評(píng)估，所有的數(shù)據(jù)分析均均采用0.05顯著水平。

2 結(jié)果與討論

2.1 泥炭的成分組成與變化

在拉脫維亞共和國(guó)的兩個(gè)泥炭沼澤地的泥炭剖面上開(kāi)展了對(duì)泥炭腐殖化過(guò)程和泥炭腐植酸形成過(guò)程的研究。

對(duì)古植物(植物構(gòu)成與花粉分析)的調(diào)查表明：兩個(gè)沼澤地的泥炭形成原理和性質(zhì)既存在許多不同之處，也有相似之處。Dzelve沼澤地是由于冰川后期地面發(fā)生小幅度凹陷，地表水位迅速上升和潮濕環(huán)境所造成的沙地沼澤化形成的。Dzelve沼澤沙底層上面覆蓋著一層由羊胡子草生成的高位泥炭層，該層之上覆蓋著一層由松木與羊胡子草生成的泥炭層。3.2 m厚的上層泥炭是由泥炭蘚生成的，該層泥炭的分解度為9%～17%(圖2)。多數(shù)沼澤的植物構(gòu)成是相對(duì)復(fù)雜的：銹色泥炭蘚占60%～75%，白毛羊胡子草占10%～15%，紅泥蘚占10%～15%，低矮灌木占10%～15%。

Eipurs沼澤的植被構(gòu)成類(lèi)型多樣，雖然這些植物起源相似(圖3)。Eipurs沼澤底三層的泥炭由下往上依次為松木-雜草泥炭層，灰蘚泥炭層，苔草-灰蘚泥炭層(圖3)。這三層泥炭的上面覆蓋著一層過(guò)渡型木本泥炭。再上一層的泥炭是一層3.45 m厚的高位沼澤泥炭，該層泥炭的類(lèi)型多樣，分解度不同。例如，分解度較高(40%～48%)的松木-羊胡子草泥炭層分布在1.18～1.39 m深處(圖3)。該研究中，所選的兩塊沼澤地雖然相距不遠(yuǎn)(距離12 km)，但它們的泥炭形成環(huán)境條件是不同的。

通過(guò)對(duì)泥炭元素(氫、氮、氧、硫)組成的測(cè)定分析了泥炭的基本性質(zhì)，這些元素含量值見(jiàn)圖4和表1。測(cè)得的泥炭灰分含量為0.3%±0.05%～6.10±0.05%，平均值為1.8±0.05%。碳元素濃度為40%～55%，氫元素濃度為5.4%～6.7%，氮元素濃度為0.5%～1.5%，硫元素濃度為0.2%～1.7%，氧元素濃度為38%～49%。Eipurs沼澤各層泥炭的元素組成差異明顯，這表明該沼澤泥炭的分解度不同，且泥炭類(lèi)型多樣。泥炭碳元素濃度從1 m深處開(kāi)始隨深度逐漸增加，直到濃度增加到53%時(shí)又開(kāi)始下降。各層泥炭的氫元素濃度差異較大，氮元素濃度的變化(沼澤上層和下層的泥炭氮元素濃度隨深度逐漸增加，這種現(xiàn)象與各層泥炭的植物構(gòu)成和環(huán)境條件是相符合的)與各層泥炭的植物構(gòu)成和腐解度不同有關(guān)。表層幾厘米泥炭的硫元素濃度明顯比較低，沿著整個(gè)泥炭縱剖面看，硫元素濃度的變化相對(duì)比較穩(wěn)定。同樣，表1列出的Dzelve沼澤各層泥炭的元素構(gòu)成也明顯不同，這很好的反應(yīng)出了泥炭的組成：表層泥炭的碳元素含量較低(45%)，且上層3.25 m厚泥炭層的碳元素含量差異不大，從3.25 m深處開(kāi)始向下，碳元素含量隨深度迅速增加，最高濃度值為55%。

表1 Dzelve沼澤泥炭的分解度和元素組成Tab.1 Peat decomposition degree and elemental composition of peat in Dzelve bog

對(duì)泥炭元素比值(表1、圖5)的研究要比對(duì)泥炭元素構(gòu)成的研究更有意義。由于腐殖化初期厭氧環(huán)境、酸性環(huán)境及含氮化合物豐富的泥炭環(huán)境中發(fā)生了特定微生物活動(dòng)，使得N/C原子比可以作為表征泥炭腐殖化初期降解程度高低的一個(gè)重要指標(biāo)。N/C值越小表明泥炭分解度越高(由于微生物活性降低)。N/C值越大表明泥炭分解度越低。H/C原子比是表征泥炭分子復(fù)雜程度的指標(biāo)(也就是泥炭芳香縮合程度)，H/C原子比值范圍從1.6到1.2，H/C原子比與泥炭層深度存在一定關(guān)系：在深50 cm以下的泥炭層，H/C原子比隨泥炭層深度增加逐漸降低。O/C原子比就其本身而言可以作為碳水化合物與羧基含量多少的指標(biāo)，它與泥炭有機(jī)質(zhì)的芳構(gòu)化有直接關(guān)系。O/C原子比隨泥炭層深度逐漸降低，然而，在一些分解度較高的泥炭層中泥炭O/C原子比值也會(huì)比較高。

各層泥炭的H/C和O/C原子比值與平均值均相差不大，這表明各層泥炭的分解度和造炭植被群落差異不大(圖2)?？傮w而言，N/C原子比隨泥炭層深度呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，并且表層泥炭的N/C原子比值較高(可能是由于表層泥炭中富含高蛋白生物有機(jī)物質(zhì)的原因)。從250 cm處的泥炭層開(kāi)始，N/C原子比值隨著泥炭層深度逐漸增加。這表明僅通過(guò)對(duì)泥炭原子比值的分析來(lái)研究泥炭的腐殖化過(guò)程是不科學(xué)的，因?yàn)樵焯恐参锝M成和氣候條件在泥炭腐殖化過(guò)程中也有重要影響。

元素分析數(shù)據(jù)還可用來(lái)計(jì)算缺氫指數(shù)ψ和氧化程度ω指數(shù)。本研究中，缺氫指數(shù)ψ和氧化程度ω指數(shù)與Eipurs沼澤各層泥炭性質(zhì)多樣性的關(guān)系不大。在泥炭剖面的研究中各層泥炭的缺氫指數(shù)ψ和氧化程度ω指數(shù)的變化是相對(duì)均勻的(圖6)。

2.2 泥炭腐殖化作用的特點(diǎn)

研究生命有機(jī)物質(zhì)的腐殖化過(guò)程對(duì)深入了解碳的生物化學(xué)循環(huán)具有極其重要的作用。從這個(gè)角度來(lái)看，研究剖面泥炭的成巖作用和識(shí)別泥炭性質(zhì)(年齡、分解度、植物組成、元素和有效成分)、泥炭腐殖化作用、從泥炭中提取的腐植酸性質(zhì)三者之間的關(guān)系是很有必要的。此類(lèi)研究可以幫助我們從分子水平上了解腐殖化過(guò)程，發(fā)掘腐殖化過(guò)程中的一些新生物化學(xué)反應(yīng)。鑒于此種方法，在本研究中，我們選擇了兩個(gè)年齡相似、距離相近的沼澤地進(jìn)行了試驗(yàn)研究(圖1)，但它們的泥炭地層結(jié)構(gòu)(圖2、圖3)、各層泥炭的植物組成和分解度等方面均存在明顯差別。因此，所選擇的研究對(duì)象應(yīng)該是一些適合用來(lái)分析泥炭性質(zhì)之間關(guān)系與識(shí)別泥炭腐殖化作用的指標(biāo)，當(dāng)然也要能夠很好的描述生命有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程。

泥炭堿提取液在可見(jiàn)光540 nm處的吸光度值的大小可以作表征泥炭腐殖化過(guò)程的一個(gè)簡(jiǎn)單指標(biāo)(圖7)。如圖7所示：兩個(gè)沼澤泥炭剖面的泥炭D540值差異較大，這主要與各層泥炭的分解度和泥炭成分組成不同有關(guān)。為了給泥炭的成巖作用提供可靠有用的信息，我們進(jìn)一步開(kāi)展了表征泥炭成分組成的參數(shù)(O/C、H/C、N/C)對(duì)描述泥炭腐殖化作用的參數(shù)(HA/FA、D540、E4/E6、I460/I510)的影響研究(圖8、表2、表3)。這些參數(shù)之間的關(guān)系在兩個(gè)沼澤地中略有不同。一般而言，這些參數(shù)之間的相關(guān)性適合用來(lái)表示生物有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成泥炭有機(jī)質(zhì)的過(guò)程。

從圖8中可以看出，表征泥炭組成參數(shù)(H/C原子比)與泥炭分解度之間關(guān)系密切。由此可以反映出腐殖化過(guò)程中腐殖化-脫氫反應(yīng)(氫從有機(jī)分子中脫離)的分子機(jī)制。

表征泥炭性質(zhì)基本變化的腐殖化指數(shù)與元素原子比值之間存在一定的關(guān)系，這有助于描述有機(jī)物腐殖化過(guò)程中的有機(jī)物料變化情況。泥炭有機(jī)物的其他指標(biāo)(包括：HA/FA、D540、E4/E6)同樣也能很好的描述泥炭的轉(zhuǎn)化過(guò)程，然而，I460/I510比值對(duì)腐殖質(zhì)性質(zhì)的表示效果要比對(duì)泥炭性質(zhì)的表示效果好的多(表2、表3)。

通過(guò)泥炭的紫外可見(jiàn)吸收值的大小可以得知該泥炭的腐殖化程度。E4/E6一般被用來(lái)作為表征含碳芳香結(jié)構(gòu)物質(zhì)縮合度的指標(biāo)。該值越低，芳香化合物的縮合度越高，該值越高，表明脂環(huán)結(jié)構(gòu)數(shù)量越多，稠環(huán)芳烴數(shù)量越少。E4/E6比值同樣與芳香度、膠體粒子大小、分子量和酸度之間呈反比例關(guān)系。本研究中，泥炭剖面各層提取的腐植酸E4/E6比值差異不大(表2、表3)

表2 表征Eipurs沼澤生命物質(zhì)分解的一系列指標(biāo)與泥炭成分參數(shù)(O/C、H/C、N/C)之間的關(guān)系Tab.2 Correlations between indicators describing decomposition of the precursor living materials and peat composition parameters (O/C, H/C, N/C) in Eipurs bog

表3 表征Dzelve沼澤生命物質(zhì)分解的一系列指標(biāo)與泥炭成分參數(shù)(O/C、H/C、N/C)之間的關(guān)系Tab.3 Correlations between indicators describing decomposition of the precursor living materials and peat composition parameters (O/C, H/C, N/C) in Dzelve bog

2.3 泥炭腐植酸的元素組成和功能特征

對(duì)從泥炭剖面各層中提取的腐植酸進(jìn)行元素組成的研究，可為泥炭形成過(guò)程中的腐殖化反應(yīng)提供有用信息。

從剖面的各層泥炭中提取的腐植酸的元素組成差異較大。從不同沼澤各層泥炭中提取的腐植酸元素含量幅度變化較大(圖9)：碳元素濃度為42.74%～59.49%，氫元素為3.98%～5.41%，氮元素為1.80%～2.79%，硫元素為0.23%～1.71%，灰分含量為0.34%～1.46%，根據(jù)物料平衡原則確定了氧元素的含量，其含量值為32.52%～48.78%。總的來(lái)說(shuō)，碳元素與氫元素含量隨著泥炭層深度逐漸增加，氮元素含量隨深度逐漸降低，各層泥炭的硫元素含量變化較大，無(wú)規(guī)律可循。

從兩個(gè)沼澤的各層泥炭中提取的腐植酸的主要元素的原子比值(H/C、N/C、O/C)變化情況見(jiàn)圖10。O/C與N/C的原子比的變化規(guī)律表明：腐植酸的脫羧反應(yīng)與腐植酸氮原子含量相對(duì)碳原子含量隨深度有所降低的變化規(guī)律是相符合的。

從Dzelve沼澤泥炭中提取的腐植酸H/C原子比的變化規(guī)律，表明了泥炭沉積速率的重要性。Dzelve沼澤剖面中層至底層泥炭的腐植酸H/C原子比呈現(xiàn)出隨深度增加逐漸降低的趨勢(shì)。上層泥炭腐植酸的H/C原子比值變化不大，碳原子和氫原子含量相對(duì)較高，氧原子含量隨深度增加逐漸降低。

Eipurs沼澤地從深于3.5～4.62 m處的泥炭中提取的腐植酸H/C原子比值與從剖面其它各層泥炭中提取的腐植酸H/C原子比值差異較大，其值要明顯低的多。全部或部分由木本植物(一般指松樹(shù))形成的泥炭的碳、氫元素含量與H/C原子比值一般較低，而O/C原子比值一般較高，這些現(xiàn)象表明泥炭中含有大量的木質(zhì)素。同時(shí)，木本泥炭的分解度普遍較高。

通過(guò)腐植酸H/C和O/C原子比之間的關(guān)系圖(圖11)(范克雷維綸圖常被用來(lái)研究腐植酸類(lèi)物質(zhì)和碳的生物化學(xué)循環(huán))可以反映出腐植酸元素組成的變化，進(jìn)而有助于識(shí)別腐植酸的結(jié)構(gòu)變化和成熟度。圖11表示了腐殖化過(guò)程，反映了腐植酸的腐熟程度和降解強(qiáng)度，如腐植酸形成過(guò)程中的脫氫反應(yīng)(H/C比降低)，脫羧反應(yīng)(O/C比降低)和脫甲基反應(yīng)，從化學(xué)角度來(lái)看，泥炭腐植酸的原子比能夠反應(yīng)出成巖過(guò)程中腐植酸的成分組成變化，這是一個(gè)不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(碳水化合物、氨基酸等)遭到破壞的過(guò)程。從熱力學(xué)角度來(lái)看，這是一個(gè)較穩(wěn)定芳烴和多環(huán)芳烴結(jié)構(gòu)生成的過(guò)程。相對(duì)而言，本研究中的泥炭腐植酸正處于生物有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的初期階段。

為了給腐植酸成巖作用提供可靠、有用的信息，我們進(jìn)一步研究了有關(guān)泥炭年齡(深度與分解度)對(duì)泥炭元素組成和泥炭腐植酸的影響(圖12)。

H/C原子比值與泥炭深度呈負(fù)相關(guān)，這表泥脫氫反應(yīng)為泥炭老化過(guò)程中的主要反應(yīng)。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)各層泥炭提取出的腐植酸樣品分析，并對(duì)泥炭年齡、分解度、腐殖化度、植物構(gòu)成、泥炭腐植酸性質(zhì)(元素和有效成分)進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，泥炭提取出的腐植酸的性質(zhì)與泥炭分解度之間具有相關(guān)性；腐殖化過(guò)程中發(fā)生的一些主要反應(yīng)說(shuō)明了泥炭有機(jī)質(zhì)的成巖作用(圖13)。

泥炭初期階段的降解強(qiáng)度比較劇烈，可能與泥炭腐植酸的脫氫反應(yīng)有關(guān)，這將導(dǎo)致芳香結(jié)構(gòu)的生成。另外，由于泥炭有機(jī)質(zhì)在降解和腐殖化過(guò)程中生成羧基結(jié)構(gòu)導(dǎo)致酸性物質(zhì)大量生成的現(xiàn)象也比較明顯。

（略）

譯自：Open Journal of Soil Science, 2012, 2,100～110。