土壤中碳的來源? 土壤無機碳是什么?
一、土壤中碳的來源?
地球有四個大碳庫:大氣碳庫、海洋碳庫、巖石圈碳庫、陸地生態系統碳庫(包括植被碳庫和土壤碳庫)。土壤碳庫在陸地生態系統碳庫中占比達到90%以上,約為植被碳庫的3-4倍、大氣碳庫的2-3倍。土壤碳的來源主要包括凋落物,根系分泌物以及死的根、微生物和土壤動物等;去向包括降雨導致的淋溶,有機質分解礦化成二氧化碳后進入大氣(微生物呼吸)等。
土壤碳的儲存:
(1)植物及其根系的凋落,通過同化作用使碳儲存在土壤有機碳中;
(2)土壤吸收大氣中的CO2,主要有兩種形式:
①土壤地球化學系統對CO2的吸收,高pH值、富鈣化地球化學環境下,SOC(土壤有機碳)-CO2-HCO3;干旱、半干旱地區堿性、富鈣化地球化學環境下,SOC-CO2-HCO3-CaCO3;
②土壤有機碳積累,即土壤碳飽和容量的實現。
土壤碳的輸出:
(1)有機物和土壤微生物在短時間通過分解作用釋放CO2;
(2)腐殖質經過10到100年時間分解作用釋放CO2;
(3)土壤中的木炭經過上千年的時間被侵蝕溶解,釋放出CO2;
(4)通過土壤呼吸作用釋放到大氣;
(5)通過土壤-水系統的移動,以DOC(溶解性有機碳)和HCO3-形式自海洋沉積系統遷移,在干旱、半干旱條件下沉淀為土壤無機碳酸鹽;
(6)植物根系生長過程中吸收土壤中的碳。
在綠色低碳可持續發展的時代潮流之下,實現“碳中和”目標,推進“土壤碳循環”意義重大而深遠。讓我們重新認識腳下的土壤,全面投身到“土壤碳循環”行動中,為實現“碳中和”貢獻自己的一份力量。
二、土壤無機碳是什么?
土壤無機碳包括固、液、氣三相。氣相指來源于土壤呼吸產生的二氧化碳;液相指來源于 二氧化碳與 水反應生成的碳酸根和碳酸氫根溶液;固相指碳酸鹽,來源于成土母質、含有碳酸根的地下水、動植物殘體和人為帶入等,主要來源是石灰性母質和風積灰塵。作為干旱半干旱地區主要碳庫形式的無機碳庫,一般比該地區有機碳庫大 2.0~2.5 倍。潘根興曾算出我國土壤無機碳約為 60 Pg;全國第二次土壤普查得出中國土壤 0~100 cm 深度總碳庫為 161. 7 Pg,無機碳庫為 77. 9 Pg,主要分布于西北和華北。
三、土壤含碳量多少?
土壤中所含的碳,有2400pg,覆蓋于地表上的植物所含的碳量是550pg。
四、土壤溶解性有機碳和土壤活性有機碳的區別?
土壤有機碳指通過微生物作用所形成的的腐殖質、動植物殘體和微生物的合成
土壤微生物量碳主要指微生物細胞物質的總重量,只是土壤有機碳的一部分
五、土壤碳氮循環圖?
生態系統中氮循環和碳循環及其相互關系圖
六、土壤中碳的形式?
土壤中的碳包括有機碳和無機碳,其中以有機碳為主。土壤無機碳主要以碳酸鹽的形式存在。土壤有機碳主要包括動、植物殘體以及微生物的排泄物、分泌物等,是土壤有機質的重要組成部分。
土壤無機碳庫包括土壤溶液中 碳酸氫根、土壤空氣中二氧化碳及土壤中淀積的碳酸鈣,碳酸鈣多以結核狀、菌絲狀存在于土壤剖面,土壤無機碳以碳酸鈣占絕對優勢。
七、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
八、土壤碳氮比測定意義?
碳氮比,是指有機物中碳的總含量與氮的總含量的比值。一般用“C/N”表示。如蘑菇培養料的碳氮比為30-33:1,香菇培養料的碳氮比為64:1。適當的碳氮比例,有助于微生物發酵分解。
耕層(上部15CM)土壤有機質C/N比通常變動在8:1-15:1,中問值在10:1-12:1之間,在同一氣候條件下,C/N比變化很小,至少在同樣管理的土壤中是如此。
C/N比的變化一般而論與氣候條件相關。如干旱地區比濕潤地區土壤的C/N比低,在氣溫大致相同條件下,如果年降雨量大致相同,那么較溫暖地區的土壤,C/N比較寒冷地帶土壤為低,C/N 比底土層一般比表土層底。
微生物發酵中培養基的碳氮比:
由于碳源和氮源在生物生長過程中有著十分重要的影響,在分析營養源對重組大腸桿菌生長的影響時,人們在碳氮比以及碳源和氮源濃度對發酵過程的影響方面作了大量的研究。
發現,碳氮比過高和過低都不利于細胞生長和外源蛋白表達和積累,過低導致菌體提早自溶;過高導致細菌代謝不平衡,最終不利于產物的積累。
即使碳氮比處在合適水平,碳源和氮源濃度過高和過低也不利于細胞生長和外源蛋白表達和積累,濃度過高,細胞在發酵過程后期生長緩慢,代謝廢物產生較多,最終使得菌體代謝異常,影響外源蛋白合成;濃度過低,培養基所能提供的營養物質有限,影響細胞的繁殖。
九、如何提升土壤碳匯潛力?
農田土壤固碳潛力是指在一定環境條件下土壤所容納碳的最大能力,受人類活動、土壤特性和自然環境的共同影響。固碳潛力又可分為:①最優農田管理措施的生物潛力,也是技術可達到的固碳潛力,受外界擾動較大(如溫度升高、外源有機碳投人減少等),是考慮到管理措施優化調整(如有機肥投人、秸稈還田、免耕措施等)條件下,土壤所能固持碳的最大量。
②基于土壤機械組成決定的物理化學潛力,是從土壤有機碳的穩定機制出發,表示有機碳與土壤礦質顆粒穩定結合的最大固碳量。物理化學潛力更為穩定,不易受外界擾動的影響。
③社會經濟潛力,是充分考慮到能夠實現的可以增加土壤有機碳的農業管理措施,即現實可達到的固碳潛力,與社會因素和區域的經濟發展有關。
十、土壤碳礦化的過程?
有機碳礦化的過程即有機物被微生物或者通過自身化學氧化轉化為無機物的過程,在轉化過程中,碳有一部分轉化為了CO2,另一部分轉化為碳酸鹽類,
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