謝秀風(fēng)，郗敏，李悅，孔范龍，董成仁

青島大學(xué)化學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院, 山東青島，266071

內(nèi)容提要: 濕地是位于水陸生態(tài)系統(tǒng)之間的重要生態(tài)交錯(cuò)帶，而溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)是陸地向水生生態(tài)系統(tǒng)輸送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要載體物質(zhì)。濕地中DOM的來源分為內(nèi)源和外源。對(duì)濕地中DOM的來源進(jìn)行識(shí)別有助于認(rèn)識(shí)濕地中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物化學(xué)循環(huán)特征，從而進(jìn)一步了解水陸生態(tài)系統(tǒng)之間的物質(zhì)循環(huán)。目前，對(duì)濕地DOM進(jìn)行源識(shí)別的方法較多。根據(jù)各種方法在研究中應(yīng)用的廣泛性和可用性，本文主要介紹了光學(xué)法、同位素法、C/N比值法和生物標(biāo)志法在濕地DOM源識(shí)別中的應(yīng)用。綜合分析表明,光學(xué)法、同位素法和C/N比值法在濕地DOM源識(shí)別研究中的應(yīng)用較多。近幾年，由于生物標(biāo)志物(特別是木質(zhì)素)不僅能夠?qū)碓催M(jìn)行識(shí)別，而且對(duì)源的變化很敏感，因此生物標(biāo)志法在濕地DOM源識(shí)別中的應(yīng)用成為研究的熱點(diǎn)。論文在分析各種濕地DOM源識(shí)別方法的基礎(chǔ)上，指出了目前研究中存在的問題，并提出進(jìn)一步研究的方向。

溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)是指能夠通過0.45μm孔徑濾膜的天然有機(jī)質(zhì)混合體(吳豐昌等，2008)，是一種不均一的復(fù)雜混合物(Jessica et al.,2010)，同時(shí)也是陸地向水生生態(tài)系統(tǒng)輸送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要載體物質(zhì)。而濕地是連接水生生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)的一種重要的生態(tài)交錯(cuò)帶(郗敏等，2006)，了解濕地中DOM的來源有助于了解水陸生態(tài)系統(tǒng)之間的物質(zhì)循環(huán)，能夠?yàn)閮缮鷳B(tài)系統(tǒng)的保護(hù)提供一定的理論依據(jù)。

濕地中DOM的來源主要分為內(nèi)源和外源。內(nèi)源是濕地生態(tài)系統(tǒng)自身產(chǎn)生的，主要是其中的微生物、浮游植物或者藻類等通過自身的腐爛分解產(chǎn)生；外源主要是大氣、陸地等系統(tǒng)中的有機(jī)質(zhì)通過降雨、地表徑流以及滲濾等過程進(jìn)入濕地(郗敏等，2006)。DOM組成組分復(fù)雜多樣，可以根據(jù)各組分表現(xiàn)出的特性選擇合適的方法進(jìn)行源識(shí)別。近幾年來，經(jīng)過國(guó)內(nèi)外大量的研究，對(duì)DOM進(jìn)行源識(shí)別的方法基本可以分為：光學(xué)法、同位素法、C/N比值法以及生物標(biāo)志法。如可以用DOM的三維熒光光譜的峰值來反映DOM組分的來源，也可以根據(jù)光學(xué)法獲得的光譜斜率S以及熒光指數(shù)的大小來估測(cè)DOM內(nèi)外源的比例。另外，DOM是全球最大的碳儲(chǔ)存庫(kù)，可以用碳同位素進(jìn)行源示蹤。同時(shí)，13C與14C的耦合，既可以反映DOM的來源也可以反映其來源的相對(duì)年齡。DOM中C與N的比值(C/N)大小以及木質(zhì)素的濃度大小也可以指示其來源，并能反映來源的變化情況。

本文就目前濕地中DOM源識(shí)別方法進(jìn)行了綜述，利用多種有效方法揭示不同濕地中DOM的來源，并對(duì)各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，為DOM源識(shí)別的研究提供定性和定量的參考。

1 光學(xué)法在濕地DOM源識(shí)別中的應(yīng)用

1.1 三維熒光光譜法在濕地DOM源識(shí)別中的應(yīng)用

熒光光譜分析法是進(jìn)行物質(zhì)分析的主要光學(xué)方法之一，具有較高的靈敏度、較快的分析速率、高的選擇性、所需樣品少和對(duì)樣品結(jié)構(gòu)無損害等特點(diǎn)，因此，人們用各種熒光光譜技術(shù)來研究河流、湖泊、海洋、濕地等不同來源的DOM。目前，對(duì)DOM來源進(jìn)行識(shí)別的熒光光譜法很多，如熒光激發(fā)光譜、熒光發(fā)射光譜以及三維熒光光譜等(傅平青等，2004；Coble，1996； Reynolds et al.,1997; McKnight et al.,2001; Sierra et al., 2001; Baker et al.,2001,2004; Cannavo et al.,2004; Holbrook et al.,2006)。其中。三維熒光(3DEEM)技術(shù)能夠獲得激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)同時(shí)變化時(shí)的熒光強(qiáng)度信息，能夠?qū)Χ嘟M分復(fù)雜體系中熒光光譜(激發(fā)/發(fā)射，Ex/Em)重疊的對(duì)象進(jìn)行光譜識(shí)別和表征，是一種很有效的光譜指紋技術(shù)(Reynolds et al.,1997; 宋曉娜等,2010)。

不同的DOM組分內(nèi)含有的熒光基團(tuán)具有一定的差異性，因此，不同的DOM組分具有特定的熒光光譜，表現(xiàn)在三維熒光光譜圖上就是DOM各組分具有特定的激發(fā)/發(fā)射(Ex/Em)熒光中心。宋曉娜等(2010)運(yùn)用三維熒光技術(shù)對(duì)太湖水體中DOM的來源進(jìn)行示蹤分析，結(jié)果表明，湖泊表層與中底層水體樣品中DOM的熒光峰類型相似，主要有四類：類蛋白峰(D峰)，類蛋白峰(B峰)，紫外區(qū)類富里酸峰(A峰)，可見區(qū)類富里酸峰(C峰)。一般認(rèn)為，A、C峰反映的是與外源輸入有關(guān)的腐殖酸和富里酸的熒光峰，與類富里酸和腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)中的羧基和羥基有關(guān)(Chen J et al.,2003; Jaffe et al.,2004)；B峰與D峰都是類蛋白質(zhì)物質(zhì)的熒光峰值。其中，B峰反映的是來自于生物降解的色氨酸類物質(zhì)(Battin,1998)，D峰則是來源于生物降解的酪氨酸熒光峰值，是與微生物降解產(chǎn)生的芳香性蛋白類結(jié)構(gòu)的熒光基團(tuán)有關(guān)(Coble et al.,1998)。由此可知，若對(duì)DOM的熒光光譜進(jìn)行分析，熒光峰值出現(xiàn)較強(qiáng)的A、C兩峰時(shí)，那代表了DOM主要來源于外源物質(zhì)的輸入；若B、D兩峰值較強(qiáng)，則說明來自于微生物降解的類蛋白質(zhì)物質(zhì)占主要，即DOM的內(nèi)源產(chǎn)物占主體。但是，工業(yè)廢水和生活污水的排入，含有大量的有機(jī)污染物，使得水體中DOM的類蛋白熒光強(qiáng)度增加。因此，單純的從熒光峰的強(qiáng)度上無法判別出現(xiàn)較高類蛋白熒光強(qiáng)度的那部分DOM是來自于內(nèi)源還是外源污染物的排入。這種估測(cè)法只能估算內(nèi)、外源的大體比例，如兩種峰值類似時(shí)，并不能根據(jù)熒光光譜的峰值定量分析DOM內(nèi)外源的相對(duì)貢獻(xiàn)。

在利用三維熒光光譜進(jìn)行濕地DOM源識(shí)別時(shí)，結(jié)合研究區(qū)周邊環(huán)境因素，根據(jù)熒光強(qiáng)度的峰值，特別是類蛋白峰的峰值，可以判別濕地周邊工業(yè)、企業(yè)以及生產(chǎn)生活過程中產(chǎn)生的有機(jī)污染物對(duì)研究區(qū)域的影響。根據(jù)DOM類蛋白峰的強(qiáng)度，追蹤DOM的外源，從而從根源上做到治理環(huán)境污染的目的。

1.2 熒光指數(shù)與光譜斜率法在濕地DOM識(shí)別中的應(yīng)用

由于DOM是來自于各種環(huán)境的一種復(fù)雜的混合物，對(duì)它并不能進(jìn)行單一的分離性的研究，那么，能夠發(fā)出熒光的熒光基團(tuán)的信息就比較難獲得。但是，熒光指數(shù)(FI)和光譜斜率(S)值的大小能夠指示DOM的不同來源，因此可以用FI和熒光光譜斜率S對(duì)DOM的來源進(jìn)行分析研究。

FI=f450/f500是指激發(fā)波長(zhǎng)為370 nm時(shí)，熒光發(fā)射光譜強(qiáng)度在450nm與500nm處的比值。McKnight等(2001)研究指出，當(dāng)DOM的FI的值處于1.40左右時(shí)，表明DOM的熒光基團(tuán)主要是由陸源產(chǎn)生的；當(dāng)FI的值處于1.90左右時(shí)，說明DOM的熒光發(fā)射基團(tuán)主要來自于水生生物(Baker et al.,2001; Baker,2001; 郭旭晶等,2012； 馮偉瑩等,2013)。馮偉瑩等(2013)研究發(fā)現(xiàn)烏梁素海沉積物中DOM的FI處于1.74～1.96之間，說明其DOM 的來源表現(xiàn)出內(nèi)源和外源的雙重特性，其中內(nèi)源主要是由蘆葦?shù)戎参锼劳龈癄€分解產(chǎn)生，而外源主要來自于周圍農(nóng)田退水的大量輸入。郭旭晶等(2012)研究發(fā)現(xiàn)，烏梁素海沉積物孔隙水中DOM的FI處于1.57～1.82之間，但總體而言，F(xiàn)I更接近于1.6，這說明DOM的陸源輸入占較大的比重。同時(shí)，用三維熒光光譜對(duì)其DOM的研究發(fā)現(xiàn)，DOM的三維熒光光譜中有A、B、C、D四個(gè)熒光峰，并且紫外區(qū)的熒光峰A、B強(qiáng)于可見區(qū)的熒光峰C、D峰。Baker等(2001)研究表明，類蛋白峰的熒光強(qiáng)度與外源輸入的河流中DOM受工業(yè)污染的程度密切相關(guān)。烏梁素海上游地區(qū)的工業(yè)廢水和城市生活污水以及農(nóng)業(yè)退水在此被稀釋降解。他們的研究都可以說明該水域DOM的類蛋白質(zhì)物質(zhì)主要是來自于工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)業(yè)退水的輸入，這證明了用FI對(duì)DOM源識(shí)別的結(jié)果，即該區(qū)域外源輸入的DOM占主導(dǎo)。

另外，用紫外光譜法可以獲得光譜斜率S。與更多的外源性DOM相比，內(nèi)源物質(zhì)在較長(zhǎng)波長(zhǎng)處的吸收并不強(qiáng)烈，使得內(nèi)源性DOM的S值較大。另外，富里酸物質(zhì)和腐殖質(zhì)物質(zhì)對(duì)光譜斜率具有一定程度的影響。一般情況下，外源輸入的物質(zhì)中腐殖質(zhì)物質(zhì)所占的比例較大，而富里酸結(jié)構(gòu)的物質(zhì)所占比例較小，DOM的分子量較大，S值較低(Markager et al.,2000)。因此S可以用來確定內(nèi)源和外源相應(yīng)的特征。也就是說，S值越大，表明DOM的內(nèi)源性越強(qiáng)；S值越小，則DOM的外源性越強(qiáng)。Jessica等(2010)在地表—地下水域DOM的來源和季節(jié)性變化模式的研究中指出，春季和夏季水流中DOM的S值比較大，這表明春夏季該區(qū)域水體中DOM主要來源于內(nèi)源；而在秋季時(shí)S值較低，說明秋季該區(qū)域水體中DOM主要來自于外源。這種情況出現(xiàn)的原因可能與該研究區(qū)域春季和夏季時(shí)陽光比較強(qiáng)烈，浮游植物的初級(jí)凈生產(chǎn)力比較大有關(guān)。浮游植物通過光合作用產(chǎn)生大量?jī)?nèi)源性DOM，遠(yuǎn)大于由春季融雪和夏季降雨徑流帶來的外源性DOM的量。同時(shí)，秋季植物凋落物的量比較大，由凋落物帶來的外源性DOM的量比較大，而此時(shí)光照降低，葉綠素濃度減小，由水體浮游植物產(chǎn)生的DOM的量要明顯小于外源輸入的DOM的量。由此表現(xiàn)在S值上，即秋季DOM的S值較小，而春夏季的S值較大。

2 同位素法在濕地DOM源識(shí)別中的應(yīng)用

同位素是指具有相同質(zhì)子數(shù)，但中子數(shù)不同的同一種元素的總稱，包括穩(wěn)定性同位素和放射性同位素兩種。在濕地DOM的源識(shí)別中，通常使用穩(wěn)定同位素13C識(shí)別不同來源的DOM，還可結(jié)合放射性碳同位素14C對(duì)其來源的年齡進(jìn)行進(jìn)一步估測(cè)。

2.1 穩(wěn)定性碳同位素比值(δ13C)法在濕地DOM源識(shí)別中應(yīng)用

δ13C為濕地DOM外源和內(nèi)源中碳同位素比值，對(duì)DOM中δ13C進(jìn)行測(cè)定，在很大程度上能說明DOM的來源。Anne-Catherine等(2011)運(yùn)用同位素和質(zhì)量平衡相結(jié)合的方法研究了富營(yíng)養(yǎng)化水庫(kù)中DOC的來源，研究結(jié)果表明，該富營(yíng)養(yǎng)化水庫(kù)中DOC都來源于外源的輸入。在富營(yíng)養(yǎng)條件下，藻類的數(shù)量大量增加，但是在該時(shí)期測(cè)得的δ13C值與外源河流中輸入到該水庫(kù)中DOC的δ13C值在統(tǒng)計(jì)學(xué)上并沒有差別，也就是說該水庫(kù)中DOC的濃度與藻類細(xì)胞數(shù)量之間并沒有顯著的相關(guān)關(guān)系。而且，在垂直方向上，DOC隨深度的變化不大，這說明水庫(kù)中DOC的量與葉綠素a或光照之間也沒有正相關(guān)關(guān)系。這些研究結(jié)果都顯示該富營(yíng)養(yǎng)化水庫(kù)中DOC都來源于外源的輸入。但在該研究中有一個(gè)特殊現(xiàn)象，即在3月和5月的風(fēng)暴流時(shí)期，水庫(kù)中DOC的濃度有一個(gè)顯著增加，但是DOC和注入的水流之間并沒有相關(guān)性。那就說明增加的這部分DOC不是外源輸入的，那可能就是內(nèi)源產(chǎn)生的。由此可以推斷，這種方法僅限于了解一般條件下DOC的內(nèi)、外源情況，若出現(xiàn)特殊情況，比如水生生態(tài)系統(tǒng)中存在著能分解利用外源不穩(wěn)定DOM的微生物，那么用這種方法確定的DOM內(nèi)外源情況就可能會(huì)存在較大誤差。

在具有不同潛在來源的地區(qū)，若這些來源具有不同的碳同位素特征，那么碳同位素仍可以作為示蹤DOM來源的有效示蹤劑。陸地植被根據(jù)它們的光合途徑被分為含有兩種不同碳同位素特征的植物：利用C4或陰影性邊緣光合途徑的C4植物以及利用C3或辰光合途徑的C3植物(Deines,1980; O'Leary,1988; Farquhar et al.,1989)。C3植物在進(jìn)行光合作用時(shí)對(duì)13CO2的利用率要比C4植物小的多。由這種同位素分餾現(xiàn)象可知，根據(jù)DOM中13C含量的多少能夠判定沼澤濕地中C3或C4植物占DOM總來源比例的相對(duì)大小。另外，不同生長(zhǎng)環(huán)境的植物具有不同的穩(wěn)定性碳同位素值，而相同生長(zhǎng)環(huán)境的同種植物具有相似的碳同位素值(Deines,1980)。因此可推測(cè)，DOM與其來源的植物含有相似的δ13C值，因此，差異顯著的光合型植物的δ13C值能夠用來確定DOM的來源(Parker et al.,1972; Spiker et al.,1975; Farquhar et al.,1989; Murphy et al.,1986)。

2.2 14C和13C相結(jié)合的方法

用13C對(duì)不同來源DOM進(jìn)行示蹤，可以估測(cè)DOM的不同來源和各個(gè)來源所占的大致比例。但是該方法有很大缺陷。例如，Raymond等(2001)對(duì)河口、河岸和沿海中DOC和POC來源和循環(huán)的評(píng)估研究中提到，在河岸和河口遷移過程中，由于內(nèi)源產(chǎn)生的補(bǔ)給，異養(yǎng)細(xì)菌的清除以及與非生物過程的共同作用，通常會(huì)使DOC中13C變得更加豐富，而其中的14C則被消耗降解。細(xì)菌利用實(shí)驗(yàn)也說明，在細(xì)菌的生命活動(dòng)中，DOC作為它們的一種能源，會(huì)優(yōu)先利用富含14C的那部分DOC。另外，濕地中DOM的來源多樣，并受多種因素影響，單獨(dú)利用13C進(jìn)行來源研究，一方面，我們并不能保證DOM中所有組分的組成結(jié)構(gòu)都含有13C；另一方面，我們也不能保證含有13C的組分僅僅代表了一種特定的來源。DOM組成部分之間具有很大的重疊性。因此，單一的利用一種同位素進(jìn)行來源識(shí)別存在著很多誤差。該研究還說明大量的DOC仍有較豐富的14C(約70%)，與過去50年內(nèi)固定的有機(jī)物的量一致，但美國(guó)一些西部河流中DOC卻處于貧14C狀態(tài)，可能的原因是年限較老的有機(jī)物對(duì)這些系統(tǒng)的貢獻(xiàn)。這些研究區(qū)域以前具有較大的農(nóng)場(chǎng)和農(nóng)業(yè)用地，農(nóng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)為此提供了很大一部分較老的有機(jī)物質(zhì)(Howarth et al.,1991)。但由于研究中缺乏這部分貧14C的DOC中13C的相關(guān)數(shù)據(jù)，我們并不能肯定的說明這部分DOM就來自于較老土層的貢獻(xiàn)。它也可能來自于被礦化吸附和解析掉的14C的有機(jī)質(zhì)物質(zhì)(Mayer et al.,1998；Keil et al.,1997)。盡管我們并不能對(duì)此做出精確判斷，但相對(duì)于顆粒有機(jī)碳(POC)，DOC總是富含14C。這是由于來自于富含14C的新土層和凋落物的貢獻(xiàn)(Meybeck,1993)。由此我們可以知道，富含14C的DOM來源較新，而貧14C的DOM來源較老。另外，放射性碳同位素14C的半衰期為5730年，由此也證明14C可以用來區(qū)分老的土壤或是沉積物中具有較新來源的那部分DOM(Wang Y et al.,2002)。

Wang Y等(2002)也認(rèn)為碳同位素年齡可作為識(shí)別DOM來源的重要工具。他們?cè)趯?duì)美國(guó)北部大沼澤地DOM的來源和遷移轉(zhuǎn)化的化學(xué)和碳同位素證據(jù)的研究中發(fā)現(xiàn)，DOC中放射性碳同位素的年齡介于新生成的到距今2400年之間，這說明該沼澤濕地中的DOC既來源于歷史泥炭地的沉積物，也來源于現(xiàn)代生長(zhǎng)的植被。該研究中的每個(gè)采樣點(diǎn)中，大分子量的溶解有機(jī)碳(HMW DOM)的碳同位素年齡要比低分子量溶解有機(jī)碳(LMW DOM)的碳同位素年齡老，這說明美國(guó)北部沼澤區(qū)的HMW DOM來源于老的泥炭沉積物。由此可知，利用放射性碳同位素的年齡來識(shí)別DOM的來源，在含有泥炭地的沼澤濕地中比較適用。

同位素法不僅能識(shí)別濕地水體DOM的源，還能夠?qū)OM整個(gè)遷移過程進(jìn)行示蹤，精確追蹤到每一部分穩(wěn)定DOM的具體來源物質(zhì)，從而有助于我們從源頭對(duì)有機(jī)污染進(jìn)行控制和管理。

3 C/N比值法在濕地DOM源識(shí)別中的應(yīng)用

McKnight等(1991)和Aiken等(1992)在對(duì)黃腐酸中的元素進(jìn)行分析和對(duì)13C核磁共振譜(13C-NMR)特性的描述中發(fā)現(xiàn)，內(nèi)源有機(jī)質(zhì)(如藻類或微生物的分解)中富里酸C/N比低于外源。McKnight等(1994)研究認(rèn)為微生物細(xì)胞中氮的含量通常比高等植物亞麻科類中氮含量高。由此可見，C/N比可以反映DOM內(nèi)、外源的相對(duì)貢獻(xiàn)。C/N比越低，DOM的來源中內(nèi)源所占比例就越大；相反，若C/N比越高，DOM的外源輸入所占比例就越大。

Eran等(2005)對(duì)落基山水流中DOM的來源進(jìn)行分析顯示，在高山區(qū)收集的水樣中DOM的N負(fù)荷較高，碳含量較低，那么C/N比就較低，說明高山區(qū)水流中DOM主要來源于自身生產(chǎn)，內(nèi)源占主導(dǎo)。在亞高山則恰好相反。這與Baron等(1991)，McKnight等(1997，2001)在落基山脈用化學(xué)和熒光光譜技術(shù)對(duì)DOM來源進(jìn)行研究的結(jié)果一致。他們的研究結(jié)果指出，在沒有湖泊的河流段，DOM主要來源于陸地源類的腐殖質(zhì)物質(zhì)，而在有湖泊的地區(qū)，特別是在夏季光合作用比較強(qiáng)時(shí)，水中DOM主要由湖泊中的藻類通過自身作用產(chǎn)生。另外，Milliman等(1984)采用C/N比來研究冬季長(zhǎng)江口區(qū)有機(jī)物的來源，并把C/N比作為DOM來源的分析值做了定量化規(guī)定，他們規(guī)定陸源輸入有機(jī)物的C/N比大于12，海源輸入的有機(jī)質(zhì)C/N比一般都小于8，受到陸地和海洋雙重影響的沉積物中有機(jī)質(zhì)C/N比大于5或8。宋金明(2003)通過研究C和N元素之間的相關(guān)關(guān)系，認(rèn)為可以用C/N比來判別DOM中的物質(zhì)來源。另外，Lamb等(2006)也認(rèn)為不同沉積環(huán)境和類型的DOM，C/N比也不相同。

近年來，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和人類活動(dòng)的影響，使有機(jī)肥等含氮物質(zhì)得到廣泛使用，它們經(jīng)降雨或雷電等過程進(jìn)入水體，使水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加。藻類等水生植物通過吸收含氮營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而生長(zhǎng)，從而使藻類釋放的DOM增加。由此可推斷，在將來的水生生態(tài)系統(tǒng)中，內(nèi)源產(chǎn)生的DOM可能會(huì)持續(xù)增加，而C/N比作為示蹤DOM來源的準(zhǔn)確性和可用性也會(huì)提高。

4 生物標(biāo)志法在DOM源識(shí)別中的應(yīng)用

在用生物標(biāo)志法對(duì)DOM進(jìn)行源識(shí)別時(shí)，最常見的生物標(biāo)志物是木質(zhì)素。木質(zhì)素是僅存在陸生維管植物組織中的一種生物聚合物。根據(jù)植物來源發(fā)現(xiàn)，木質(zhì)素在各環(huán)境中具有較高的穩(wěn)定性和抗降解能力，因此它能夠用來指示物質(zhì)的植物來源(Hedges et al.,1979)。而且木質(zhì)素等生物標(biāo)志物對(duì)物源的變化很敏感，可以反映出更細(xì)致的物源變化。

木質(zhì)素分解產(chǎn)物的單體有P、V、C、S四類(Hedges et al.,1979)，其中S/V較高的值說明DOM來源于被子植物，較低的值說明來源于裸子植物(Hedges et al.,1979)。一般而言，在討論非降解的植物組織時(shí)，S/V的值大于0.9時(shí)，說明是來源于木本被子植物，而C/V的值在0.3～1.2時(shí)則說明是來源于草本植物(Hedges et al.,1979,1982)。Hedges等(1997)認(rèn)為木質(zhì)素酚的豐度反映了陸地輸入有機(jī)物質(zhì)的含量，在河流流量最大時(shí)，它的值也最大，這就說明在一年的某個(gè)時(shí)間里，河流中DOM的來源是一些難治理的陸地源。這就表明在高流量時(shí)期，河流中DOM主要來自于外源，特別是來自于維管束植物。另外，Amon等(2012)在研究北極大河流中DOM的來源時(shí)認(rèn)為，河流中DOM的組成越年輕或越新鮮，木質(zhì)素的濃度就越高，那么14C的含量也越高。這與用放射性同位素對(duì)DOM進(jìn)行源識(shí)別的研究結(jié)果一致。由此認(rèn)為，可以將DOM中放射性碳同位素14C的特性與木質(zhì)素含量相結(jié)合，對(duì)DOM的來源作出更準(zhǔn)確的判斷。

5 存在問題與展望

目前，在對(duì)濕地中DOM的來源進(jìn)行識(shí)別的研究中存在著以下問題：

(1)濕地是連接水陸生態(tài)系統(tǒng)的交錯(cuò)帶，濕地中DOM來源更為廣泛和復(fù)雜。而且多種來源的DOM具有重疊性，這樣就會(huì)使得濕地DOM源識(shí)別研究結(jié)果存在較大誤差。

(2)濕地中存在著各種各樣的生物化學(xué)行為，DOM進(jìn)入濕地后會(huì)發(fā)生一系列的物理化學(xué)轉(zhuǎn)化。而且濕地環(huán)境大多都是開放流動(dòng)的，進(jìn)入其中的DOM會(huì)經(jīng)過滲流或是地表徑流等過程進(jìn)入其它生態(tài)環(huán)境，但我們并不是無時(shí)無刻的對(duì)樣品進(jìn)行采集和測(cè)定，因此所測(cè)的DOM僅僅是進(jìn)入到濕地中比較穩(wěn)定和固定的那一部分。

(3)我們所運(yùn)用的源識(shí)別方法之間都是單一孤立的，不同方法之間的耦合性較小。即便是對(duì)相同地區(qū)用多種方法進(jìn)行源識(shí)別研究，也會(huì)因?yàn)樗脙x器、處理過程等的不同，使得研究結(jié)果之間存在很大差別。

基于濕地DOM源識(shí)別研究中存在的以上問題，今后應(yīng)側(cè)重于以下三個(gè)方面的研究：

(1)加強(qiáng)各個(gè)方法之間差異性比較和相通性研究，找出不同方法之間的互補(bǔ)性，綜合運(yùn)用各種方法進(jìn)行源識(shí)別。利用同種方法不同示蹤劑之間的互補(bǔ)性進(jìn)行研究，例如對(duì)于重疊性較高的DOM，可以運(yùn)用兩種或兩種以上的同位素進(jìn)行標(biāo)記，以免對(duì)其來源進(jìn)行重復(fù)識(shí)別，這樣能夠使結(jié)果更為準(zhǔn)確。

(2)濕地土壤中存在許多反應(yīng)機(jī)制(如微生物對(duì)DOM的分解和吸附作用)，也影響了各種方法對(duì)濕地DOM進(jìn)行源識(shí)別的結(jié)果。濕地中DOM的遷移轉(zhuǎn)化給源識(shí)別研究帶來了一些困難。因此結(jié)合適宜的源識(shí)別方法研究濕地中DOM的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制，可以作為將來濕地DOM源識(shí)別研究的一個(gè)重要方向。

(3)不同的濕地生態(tài)環(huán)境具有其自身的結(jié)構(gòu)和來源特點(diǎn)，研究需結(jié)合各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行精確細(xì)小的劃分，如濕地水體可分為淡水、半咸水和咸水水體，而淡水系統(tǒng)又進(jìn)一步劃分為靜水和動(dòng)水。劃分的越精細(xì)，生態(tài)系統(tǒng)的宏觀復(fù)雜性就越低，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的作用機(jī)理就越清晰，各種影響因素也就越明顯，再結(jié)合各種識(shí)別方法的特點(diǎn)，選擇合適的研究方法，找出相對(duì)應(yīng)的計(jì)算分析模型，使定量化分析更可行。由細(xì)分到總括的來分析各個(gè)系統(tǒng)中DOM更精確的來源可以作為濕地DOM源識(shí)別的另一個(gè)重要研究方向。