研究简介：湿地生态系统中的土壤受到干湿循环的强烈影响，干湿循环改变了土壤的氧化还原环境，从而控制了生物地球化学过程。近年来，人们越来越关注Fe对湿地C循环的影响。这种铁碳组合被认为可以促进沉积物有机物的长期保护，而沉积物有机物一直被认为是重要的碳沉积。


在特殊的人工曝气条件下，湿地短期内易受氧化还原电位(Eh)、溶解氧(DO)等相关环境因素的影响。有研究报道土壤-水界面的DO和Eh对土壤磷释放有较大影响，缺氧环境会导致更多的磷释放到水中。研究人员考察了位于中国三江平原南部的小辛凯湖湿地，小辛凯湖中的总磷(TP)含量正在增加。因此，对人为铁输入引起的铁、碳、磷的进一步研究，这对于小辛凯湖湿地的科学保护和管理具有重要意义。因此研究人员比较了在两种不同的Fe输入条件下，曝气对DO、Eh和Fe、C、P转换的影响。


应用unisense微电极剖面系统及其他相关设备检测了不同氧化还原条件下土壤中DO、Eh、铁氧化物、P型和C组成的垂直变化，并分析了外源铁输入湿地中Fe、P和C之间的关系。


微电极的应用过程介绍：unisense微电极用于一个1厘米厚的土壤表面水土界面的氧气浓度（DO）及氧化还原电位（Eh）的测试，通过把土壤剖面分成14层，通过使用一个针形微电极（尖端直径为50um-200um之间）对1厘米厚的土壤表界面的长度为750μm区间的土壤表面的水土界面处的氧和氧化还原电位的剖面浓度（垂直变化）。

图1、4种处理条件下对应的(好氧+植物、厌氧+植物、好氧+厌氧)在Fe/P比率为5的环境下的不同土层位置处对应的溶解氧(DO)浓度随时间的变化情况

图2、4种处理条件下对应的(好氧+植物、厌氧+植物、好氧+厌氧)在Fe/P比率为10的环境下的不同土层位置处对应的溶解氧(DO)浓度随时间变化情况


原文链接：https://doi.org/10.1007/s11368-018-1988-1