什么是土壤有機碳含? 土壤有機碳礦化的意義?
一、什么是土壤有機碳含?
土壤有機質(SOM,soil organic matter),指存在于土壤中的所含碳的有機物質,包括各種動植物的殘體、微生物體及其會分解和合成的各種有機質,包含有機碳。土壤有機碳(SOC,soil organic carbon),是通過微生物作用所形成的腐殖質、動植物殘體和微生物體的合稱。二者存在換算關系,即SOM=SOC*1.724。
二、土壤有機碳礦化的意義?
土壤有機碳礦化是地球上所有生物賴以生存的關鍵過程,正確了解土壤有機碳礦化過程與作用機制具有重要意義。
學界普遍認為土壤有機碳礦化速率受土壤微生物活性控制,然而該理論無法解釋土壤經氯仿熏蒸殺死大量微生物后仍以相同速率持續礦化這一矛盾現象,對此,國際上提出一種 調節閥新學說,認為土壤有機碳礦化包括非生物可利用有機碳向生物可利用有機碳的轉化過程(K1)及生物可利用碳的微生物直接礦化過程(K2),但是,調節閥學說是否成立目前仍沒有定論。
因此,本項目將從土壤有機碳的非生物釋放規律、熏蒸土壤微生物群落變化、土壤擾動和植物種植對生物與非生物碳釋放的影響等方面深入研究,為證明或否證土壤有機碳礦化過程調節閥學說提供科學證據,研究結果將修正土壤有機碳礦化現有相關知識理論,有助于探明土壤有機碳與全球變暖交互作用等土壤復雜生物化學過程。
三、som和土壤有機碳soc關系?
土壤有機質(SOM,soil organic matter),指存在于土壤中的所含碳的有機物質,包括各種動植物的殘體、微生物體及其會分解和合成的各種有機質,包含有機碳。
土壤有機碳(SOC,soil organic carbon),是通過微生物作用所形成的腐殖質、動植物殘體和微生物體的合稱。
二者存在換算關系,即SOM=SOC*1.724。
四、土壤有機碳影響因素都有哪些?
自然中,土壤有機碳大部分由植物殘骸構成,少部分由土壤微生物(真菌、細菌、放線菌等細胞組成元素中含碳)和動物尸體構成。
冬天,落葉枯草多(在沒有園林清潔工和不噴除草劑的環境下),氣溫低,微生物活躍度低(通俗的說就是吃的不多,繁殖的也慢),微生物通過酶促反應分解動植物殘體的過程就會變慢。
而當氣溫升高又有一定濕度時,微生物大量繁殖,土壤碳(動植物殘體)便會在微生物的作用下分解為二氧化碳、水、無機鹽和腐殖質。
五、為什么水稻土壤有機碳高?
研究揭示我國稻田和旱地土壤有機碳固持途徑
近日,中國科學院亞熱帶農業生態研究所蘇以榮研究員團隊通過一項研究闡明了稻田和旱地土壤有機碳的固持途徑,為農田土壤有機碳庫的管理提供了科學依據,相關研究成果發表于《全球變化生物學》。
基于配對采樣原則,團隊成員在我國東部的中溫帶—黑土區、暖溫帶—潮土區、亞熱帶—紅壤區和熱帶—磚紅壤區四個水稻分布氣候區隨機采集了240對稻田和旱地表層土壤。分析發現,四個區域稻田土壤有機碳固持效率比相鄰旱地土壤高出39%至127%,且較溫帶和暖溫帶而言,這一差距在亞熱帶和熱帶地區更為顯著。
研究人員進一步隨機選擇了40對土壤樣本,并量化植物殘體來源碳和微生物殘留物來源碳對土壤有機碳積累的貢獻。結果表明,稻田土壤固持的有機碳有33%至54%來自植物殘體,28%至36%來自微生物,兩者比例在旱地中分別為19%至42%和40%至59%,從絕對值來看,稻田土壤中植物殘體來源碳庫的大小是旱地土壤的3.3倍。
研究結果顯示,稻田土壤突出的碳固持能力主要是由于淹水限制了微生物活性、抑制了植物殘體微生物分解過程,從而促進了植物殘體的直接積累。但稻田土壤中積累的有機碳穩定性低、易受環境變化或人為干擾而丟失。
蘇以榮告訴《中國科學報》,情景分析表明,若將中國東部所有稻田改為旱地,稻田表層土壤(0-15厘米)的碳損失將達504百萬噸,相當于中國所有農田表層土壤有機碳庫的13%,且98%以上的碳損失將發生在亞熱帶和熱帶地區,這些丟失的碳90%以上為植物殘體來源碳。
“研究結果強調了合理的水分管理是減少稻田土壤有機碳丟失的關鍵?!碧K以榮說。
六、土壤有機碳的測定方法有?
土壤水溶性有機碳的具體測定方法:
1.稱過2mm篩的風干土樣10g,
2.按水土比2:1添加蒸餾水,
3.在25℃下恒溫振蕩30min后,用0.45μm濾膜抽濾,
4.濾液直接在TOC-1020A有機碳分析儀測定。 各種有機質的測定方法 ?。?)活性有機碳(CL):高錳酸鉀氧化法。秤取過0.25mm篩的風干土樣1.59于l00ml離心管中,加入333mM(或167mM、33mM)高錳酸鉀25ml(易氧化態碳),振蕩1小時,離心5分鐘(轉速2000次/min),取上清液用去離子水按1:250稀釋,然后將稀釋液在565nm比色。根據高錳酸鉀濃度的變化求出樣品的活性有機碳?! 。?)總有機碳:重鉻酸鉀氧化法?! 。?)非活性有機碳(CNL):總有機碳與活性有機碳的差值為非活性有機碳(CNL) (4)碳庫活度(L):土壤碳的不穩定性,即碳庫活度(L)等于土壤中的CL與CNL之比:L=樣本中的活性有機碳CL/樣本中的非活性有機碳CNL?! 。?)碳庫指數(CPI)=樣品總有機碳含量(mg/g)/參考土壤總有機碳含量(mg/g) (6)活度指數(LI):碳損失及其對穩定性的影響,LI=樣本的不穩定性(L)/對照的不穩定性(L) ?。?)基于以上指標可以得到碳庫管理指數(CMI):CMI=CPI*LI*100 土壤活性有機質是土壤有機質的活性部分,是指土壤中有效性較高、易被土壤微生物分解利用、對植物養分供應有最直接作用的那部分有機質。土壤活性有機質在指示土壤質量和土壤肥力的變化時比總有機質更靈敏,能夠更準確、更實際的反映土壤肥力和土壤物理性質的變化、綜合評價各種管理措施對土壤質量的影響。土壤活性有機質還可以表征土壤物質循環特征,作為土壤潛在生產力和由土壤管理措施變化而引起土壤有機質變化的早期預測指標?! √妓衔锸峭寥乐凶钪匾?、最易降解的有機成分之一,其對氣候變化、耕作、生物處理等外界影響的敏感程度高于有機質總量。而且作為土壤微生物細胞必需的組成物質和主要能源,碳水化合物與土壤微生物存在密切的關系。 按Grandy 等的方法測定,操作過程為:稱取一定量的風干土(根據有機質含量而定) 加入去離子水(水土比為10:1) ,在85℃下培養24 h 后用孔徑為0.45μm的玻璃纖維濾紙過濾,將慮液按1:4的比例進行稀釋,然后吸取5 ml 稀釋液放入比色管中,再加入10 ml 蒽酮溶液,最后在625 nm 處進行比色測定,其含量用葡萄糖表示。
七、為什么用土壤有機碳表示?
C是有機質的骨架結構,可以說有機質必然和碳掛上鉤,但實際上在土壤有機質測定過程未必只有含碳化合物才會消耗氧化劑,因此只是粗略表征,特別是土壤有機質種類眾多,包括腐殖質、微生物、動植物分泌物、酶等等,因此有機質的概念稍微顯得有些籠統,有機質的分子量也是不好衡量的,我們在國標測定方法中用的是先測定有機碳的耗氧量,然后乘以一個經驗常數,也就是土壤中C和有機質含量的經驗常數(沙浴重鉻酸鉀法),得出的結論。從上面的論述中你也可以看出,不是不能用,而是有一定區別。
而土壤有機碳相對來說相對準確一些(個人意見),可以通過高溫吹脫測定里面CO2的含量進而推斷有機質的含量,但是誤差還是有一些的,例如一些碳酸鹽化合物的分解,所以溫控很重要。
八、土壤有機碳是怎么被分解的?
土壤有機碳主要是靠土壤中的細菌把有機碳分解成無機碳。
九、如何減少土壤有機碳的礦化分解?
發展和推廣少耕免耕栽培技術,降低翻耕過程中的碳排放,降低土壤有機碳的礦化和分解。
積極發展“低投入、高產出、低排放”的生態循環固碳農業,鼓勵秸稈還田,減少環境污染,將固定的碳轉入耕地中,增加土壤有機質,降低碳排放。
在資源環境承載力弱、耕地利用強度高的地區,建立健全耕地休耕輪作制度,穩定耕地質量,提高耕地固碳能力
十、土壤容重與土壤有機碳密度的關系?
土壤容重也稱為土壤假比重,是單位容積的原狀土壤中干土的質量,原狀土就是沒有壓縮或者膨脹擾動的土壤,包含了空氣和水的體積,一般用小錘將環刀打入土壤,連環刀帶土挖出來,用刀切掉多余的土,密封環刀的兩端,帶回實驗室分析,用105℃烘干法測定。
土壤密度,也稱為土粒密度,是單位體積土壤的烘干重量,其體積不包含空氣,一般認為它的值是2.65g/cm3(范圍是2.6~2.7g/cm3),單位體積固體顆粒的質量,單位為克/立方厘米。
土的容重和密度關系是:用土壤密度和土壤容重的數據可以計算出土壤總孔隙度。土壤容重和土壤密度類似,兩者并不需要相互計算,只要進行單位換算就行。
土壤容重的計算公式:
土壤容重是由土壤孔隙和土壤固體的數量來決定的。根據土壤容重可以計算出任何單位土壤的重量。其式為:土壤重量=體積×容重
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