什么是土壤有機(jī)碳含? 土壤有機(jī)碳影響因素都有哪些?
一、什么是土壤有機(jī)碳含?
土壤有機(jī)質(zhì)(SOM,soil organic matter),指存在于土壤中的所含碳的有機(jī)物質(zhì),包括各種動植物的殘?bào)w、微生物體及其會分解和合成的各種有機(jī)質(zhì),包含有機(jī)碳。土壤有機(jī)碳(SOC,soil organic carbon),是通過微生物作用所形成的腐殖質(zhì)、動植物殘?bào)w和微生物體的合稱。二者存在換算關(guān)系,即SOM=SOC*1.724。
二、土壤有機(jī)碳影響因素都有哪些?
自然中,土壤有機(jī)碳大部分由植物殘骸構(gòu)成,少部分由土壤微生物(真菌、細(xì)菌、放線菌等細(xì)胞組成元素中含碳)和動物尸體構(gòu)成。
冬天,落葉枯草多(在沒有園林清潔工和不噴除草劑的環(huán)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(yīng)分解動植物殘?bào)w的過程就會變慢。
而當(dāng)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?bào)w)便會在微生物的作用下分解為二氧化碳、水、無機(jī)鹽和腐殖質(zhì)。
三、som和土壤有機(jī)碳soc關(guān)系?
土壤有機(jī)質(zhì)(SOM,soil organic matter),指存在于土壤中的所含碳的有機(jī)物質(zhì),包括各種動植物的殘?bào)w、微生物體及其會分解和合成的各種有機(jī)質(zhì),包含有機(jī)碳。
土壤有機(jī)碳(SOC,soil organic carbon),是通過微生物作用所形成的腐殖質(zhì)、動植物殘?bào)w和微生物體的合稱。
二者存在換算關(guān)系,即SOM=SOC*1.724。
四、土壤有機(jī)碳的測定方法有?
土壤水溶性有機(jī)碳的具體測定方法:
1.稱過2mm篩的風(fēng)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(jī)碳分析儀測定。 各種有機(jī)質(zhì)的測定方法 ?。?)活性有機(jī)碳(CL):高錳酸鉀氧化法。秤取過0.25mm篩的風(fēng)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(tài)碳),振蕩1小時,離心5分鐘(轉(zhuǎn)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(jù)高錳酸鉀濃度的變化求出樣品的活性有機(jī)碳?! 。?)總有機(jī)碳:重鉻酸鉀氧化法?! 。?)非活性有機(jī)碳(CNL):總有機(jī)碳與活性有機(jī)碳的差值為非活性有機(jī)碳(CNL) ?。?)碳庫活度(L):土壤碳的不穩(wěn)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(jī)碳CL/樣本中的非活性有機(jī)碳CNL?! 。?)碳庫指數(shù)(CPI)=樣品總有機(jī)碳含量(mg/g)/參考土壤總有機(jī)碳含量(mg/g) (6)活度指數(shù)(LI):碳損失及其對穩(wěn)定性的影響,LI=樣本的不穩(wěn)定性(L)/對照的不穩(wěn)定性(L) ?。?)基于以上指標(biāo)可以得到碳庫管理指數(shù)(CMI):CMI=CPI*LI*100 土壤活性有機(jī)質(zhì)是土壤有機(jī)質(zhì)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(yǎng)分供應(yīng)有最直接作用的那部分有機(jī)質(zhì)。土壤活性有機(jī)質(zhì)在指示土壤質(zhì)量和土壤肥力的變化時比總有機(jī)質(zhì)更靈敏,能夠更準(zhǔn)確、更實(shí)際的反映土壤肥力和土壤物理性質(zhì)的變化、綜合評價各種管理措施對土壤質(zhì)量的影響。土壤活性有機(jī)質(zhì)還可以表征土壤物質(zhì)循環(huán)特征,作為土壤潛在生產(chǎn)力和由土壤管理措施變化而引起土壤有機(jī)質(zhì)變化的早期預(yù)測指標(biāo)。 碳水化合物是土壤中最重要、最易降解的有機(jī)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(jī)質(zhì)總量。而且作為土壤微生物細(xì)胞必需的組成物質(zhì)和主要能源,碳水化合物與土壤微生物存在密切的關(guān)系。 按Grandy 等的方法測定,操作過程為:稱取一定量的風(fēng)干土(根據(jù)有機(jī)質(zhì)含量而定) 加入去離子水(水土比為10:1) ,在85℃下培養(yǎng)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(jìn)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(jìn)行比色測定,其含量用葡萄糖表示。
五、為什么水稻土壤有機(jī)碳高?
研究揭示我國稻田和旱地土壤有機(jī)碳固持途徑
近日,中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所蘇以榮研究員團(tuán)隊(duì)通過一項(xiàng)研究闡明了稻田和旱地土壤有機(jī)碳的固持途徑,為農(nóng)田土壤有機(jī)碳庫的管理提供了科學(xué)依據(jù),相關(guān)研究成果發(fā)表于《全球變化生物學(xué)》。
基于配對采樣原則,團(tuán)隊(duì)成員在我國東部的中溫帶—黑土區(qū)、暖溫帶—潮土區(qū)、亞熱帶—紅壤區(qū)和熱帶—磚紅壤區(qū)四個水稻分布?xì)夂騾^(qū)隨機(jī)采集了240對稻田和旱地表層土壤。分析發(fā)現(xiàn),四個區(qū)域稻田土壤有機(jī)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(qū)更為顯著。
研究人員進(jìn)一步隨機(jī)選擇了40對土壤樣本,并量化植物殘?bào)w來源碳和微生物殘留物來源碳對土壤有機(jī)碳積累的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明,稻田土壤固持的有機(jī)碳有33%至54%來自植物殘?bào)w,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?bào)w來源碳庫的大小是旱地土壤的3.3倍。
研究結(jié)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?bào)w微生物分解過程,從而促進(jìn)了植物殘?bào)w的直接積累。但稻田土壤中積累的有機(jī)碳穩(wěn)定性低、易受環(huán)境變化或人為干擾而丟失。
蘇以榮告訴《中國科學(xué)報(bào)》,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(dá)504百萬噸,相當(dāng)于中國所有農(nóng)田表層土壤有機(jī)碳庫的13%,且98%以上的碳損失將發(fā)生在亞熱帶和熱帶地區(qū),這些丟失的碳90%以上為植物殘?bào)w來源碳。
“研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了合理的水分管理是減少稻田土壤有機(jī)碳丟失的關(guān)鍵。”蘇以榮說。
六、土壤有機(jī)碳礦化的意義?
土壤有機(jī)碳礦化是地球上所有生物賴以生存的關(guān)鍵過程,正確了解土壤有機(jī)碳礦化過程與作用機(jī)制具有重要意義。
學(xué)界普遍認(rèn)為土壤有機(jī)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(jīng)氯仿熏蒸殺死大量微生物后仍以相同速率持續(xù)礦化這一矛盾現(xiàn)象,對此,國際上提出一種 調(diào)節(jié)閥新學(xué)說,認(rèn)為土壤有機(jī)碳礦化包括非生物可利用有機(jī)碳向生物可利用有機(jī)碳的轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)閥學(xué)說是否成立目前仍沒有定論。
因此,本項(xiàng)目將從土壤有機(jī)碳的非生物釋放規(guī)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(jī)碳礦化過程調(diào)節(jié)閥學(xué)說提供科學(xué)證據(jù),研究結(jié)果將修正土壤有機(jī)碳礦化現(xiàn)有相關(guān)知識理論,有助于探明土壤有機(jī)碳與全球變暖交互作用等土壤復(fù)雜生物化學(xué)過程。
七、土壤有機(jī)碳是怎么被分解的?
土壤有機(jī)碳主要是靠土壤中的細(xì)菌把有機(jī)碳分解成無機(jī)碳。
八、為什么用土壤有機(jī)碳表示?
C是有機(jī)質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu),可以說有機(jī)質(zhì)必然和碳掛上鉤,但實(shí)際上在土壤有機(jī)質(zhì)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(jī)質(zhì)種類眾多,包括腐殖質(zhì)、微生物、動植物分泌物、酶等等,因此有機(jī)質(zhì)的概念稍微顯得有些籠統(tǒng),有機(jī)質(zhì)的分子量也是不好衡量的,我們在國標(biāo)測定方法中用的是先測定有機(jī)碳的耗氧量,然后乘以一個經(jīng)驗(yàn)常數(shù),也就是土壤中C和有機(jī)質(zhì)含量的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)(沙浴重鉻酸鉀法),得出的結(jié)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(qū)別。
而土壤有機(jī)碳相對來說相對準(zhǔn)確一些(個人意見),可以通過高溫吹脫測定里面CO2的含量進(jìn)而推斷有機(jī)質(zhì)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。
九、土壤容重與土壤有機(jī)碳密度的關(guān)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(zhì)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(huán)刀打入土壤,連環(huán)刀帶土挖出來,用刀切掉多余的土,密封環(huán)刀的兩端,帶回實(shí)驗(yàn)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(rèn)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(zhì)量,單位為克/立方厘米。
土的容重和密度關(guān)系是:用土壤密度和土壤容重的數(shù)據(jù)可以計(jì)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(jì)算,只要進(jìn)行單位換算就行。
土壤容重的計(jì)算公式:
土壤容重是由土壤孔隙和土壤固體的數(shù)量來決定的。根據(jù)土壤容重可以計(jì)算出任何單位土壤的重量。其式為:土壤重量=體積×容重
十、如何減少土壤有機(jī)碳的礦化分解?
發(fā)展和推廣少耕免耕栽培技術(shù),降低翻耕過程中的碳排放,降低土壤有機(jī)碳的礦化和分解。
積極發(fā)展“低投入、高產(chǎn)出、低排放”的生態(tài)循環(huán)固碳農(nóng)業(yè),鼓勵秸稈還田,減少環(huán)境污染,將固定的碳轉(zhuǎn)入耕地中,增加土壤有機(jī)質(zhì),降低碳排放。
在資源環(huán)境承載力弱、耕地利用強(qiáng)度高的地區(qū),建立健全耕地休耕輪作制度,穩(wěn)定耕地質(zhì)量,提高耕地固碳能力
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