Dissolved organic matter (DOM) can serve as an indicator of watershed carbon cycling, and links terrestrial to aquatic ecosystems. The extent DOM is microbially processed before it enters aquatic ecosystems is expected to change with soil depth and landscape position, and as some research suggests, in response to recovery from chronic acidification. Here we examined DOM within freely flowing soil pore water and stream water collected from reference and calcium silicate-treated watersheds at the Hubbard Brook Experimental Forest, New Hampshire, USA. Dissolved organic carbon (DOC) and nitrogen (DON) concentrations as well as, absorption and fluorescence properties were analyzed to assess patterns in DOM quantity and quality. Parallel factor analysis was used to identify three predominant fluorescing DOM components (C1-3). All three components were terrestrial in origin, however C3 exhibited spectral properties previously linked to the microbial processing of humic material. Distinct horizonal patterns emerged between genetic soil horizons. DOC quantity decreased with soil depth, so too did, the plant derived lignin-like fraction (C2), while the C3 fraction increased. High-elevation coniferous zones with shallow bedrock contributed to higher DOC concentrations in soil and stream water, while high and low-elevation mineral soils exhibited greater C3 fractions and fluorescence indicators of microbially processed DOM. This pattern suggests these mineral soils are important organic carbon sinks, due to greater rates of microbial DOM processing. DOC in forest floor solutions, C3 fractions, and indicators of smaller molecular size (E₂:E₃) were all higher in the calcium silicate-treated watershed, suggesting greater microbial processing of DOM.

中文翻译：

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美国新罕布什尔州哈伯德布鲁克实验森林参考流域和硅酸钙处理流域中的溶解有机物动力学

溶解有机质 (DOM) 可作为流域碳循环的指标，并将陆地生态系统与水生生态系统联系起来。DOM 在进入水生生态系统之前被微生物处理的程度预计会随着土壤深度和景观位置而变化，正如一些研究表明的那样，这是对慢性酸化恢复的反应。在这里，我们检查了从美国新罕布什尔州哈伯德布鲁克实验森林的参考流域和硅酸钙处理过的流域收集的自由流动的土壤孔隙水和溪流水中的 DOM。分析溶解有机碳 (DOC) 和氮 (DON) 浓度以及吸收和荧光特性，以评估 DOM 数量和质量的模式。平行因子分析用于确定三个主要的荧光 DOM 组分 (C1-3)。所有三种成分都起源于陆地，但 C3 表现出以前与腐殖质材料的微生物加工相关的光谱特性。不同的水平模式出现在遗传土壤层之间。DOC 量随着土壤深度而减少，植物衍生的木质素样部分 (C2) 也是如此，而 C3 部分则增加。具有浅基岩的高海拔针叶林区导致土壤和溪流水中更高的 DOC 浓度，而高海拔和低海拔的矿质土壤表现出更高的 C3 分数和微生物处理的 DOM 的荧光指标。这种模式表明这些矿质土壤是重要的有机碳汇，因为微生物 DOM 处理的速度更快。森林地面溶液中的 DOC、C3 组分和较小分子大小的指示剂 (E 然而，C3 表现出先前与腐殖质材料的微生物加工相关的光谱特性。不同的水平模式出现在遗传土壤层之间。DOC 量随土壤深度而减少，植物衍生的木质素样部分 (C2) 也是如此，而 C3 部分则增加。具有浅基岩的高海拔针叶林区导致土壤和溪流水中更高的 DOC 浓度，而高海拔和低海拔的矿质土壤表现出更高的 C3 分数和微生物处理的 DOM 的荧光指标。这种模式表明这些矿质土壤是重要的有机碳汇，因为微生物 DOM 处理的速度更快。森林地面溶液中的 DOC、C3 组分和较小分子大小的指示剂 (E 然而，C3 表现出先前与腐殖质材料的微生物加工相关的光谱特性。不同的水平模式出现在遗传土壤层之间。DOC 量随土壤深度而减少，植物衍生的木质素样部分 (C2) 也是如此，而 C3 部分则增加。具有浅基岩的高海拔针叶林区导致土壤和溪流水中更高的 DOC 浓度，而高海拔和低海拔的矿质土壤表现出更高的 C3 分数和微生物处理的 DOM 的荧光指标。这种模式表明这些矿质土壤是重要的有机碳汇，因为微生物 DOM 处理的速度更快。森林地面溶液中的 DOC、C3 组分和较小分子大小的指示剂 (E 不同的水平模式出现在遗传土壤层之间。DOC 量随土壤深度而减少，植物衍生的木质素样部分 (C2) 也是如此，而 C3 部分则增加。具有浅基岩的高海拔针叶林区导致土壤和溪流水中更高的 DOC 浓度，而高海拔和低海拔的矿质土壤表现出更高的 C3 分数和微生物处理的 DOM 的荧光指标。这种模式表明这些矿质土壤是重要的有机碳汇，因为微生物 DOM 处理的速度更快。森林地面溶液中的 DOC、C3 组分和较小分子大小的指示剂 (E 不同的水平模式出现在遗传土壤层之间。DOC 量随土壤深度而减少，植物衍生的木质素样部分 (C2) 也是如此，而 C3 部分则增加。具有浅基岩的高海拔针叶林区导致土壤和溪流水中更高的 DOC 浓度，而高海拔和低海拔的矿质土壤表现出更高的 C3 分数和微生物处理的 DOM 的荧光指标。这种模式表明这些矿质土壤是重要的有机碳汇，因为微生物 DOM 处理的速度更快。森林地面溶液中的 DOC、C3 组分和较小分子大小的指示剂 (E 而 C3 分数增加。具有浅基岩的高海拔针叶林区导致土壤和溪流水中更高的 DOC 浓度，而高海拔和低海拔的矿质土壤表现出更高的 C3 分数和微生物处理的 DOM 的荧光指标。这种模式表明这些矿质土壤是重要的有机碳汇，因为微生物 DOM 处理的速度更快。森林地面溶液中的 DOC、C3 组分和较小分子大小的指示剂 (E 而 C3 分数增加。具有浅基岩的高海拔针叶林区导致土壤和溪流水中更高的 DOC 浓度，而高海拔和低海拔的矿质土壤表现出更高的 C3 分数和微生物处理的 DOM 的荧光指标。这种模式表明这些矿质土壤是重要的有机碳汇，因为微生物 DOM 处理的速度更快。森林地面溶液中的 DOC、C3 组分和较小分子大小的指示剂 (E 由于更高的微生物 DOM 处理率。森林地面溶液中的 DOC、C3 组分和较小分子大小的指示剂 (E 由于更高的微生物 DOM 处理率。森林地面溶液中的 DOC、C3 组分和较小分子大小的指示剂 (E₂ :E ₃ ) 在硅酸钙处理的流域中都较高，表明 DOM 的微生物加工程度更高。