碳是構成生物體的基本元素,是所有有機物的核心,分布在海洋、土壤、植被、大氣等水庫中,是陸地生態系統中最大的碳儲量庫。 土壤碳不僅影響土壤中養分的儲存和儲存,而且在全球碳迴圈中起著至關重要的作用。 它的形式很多,主要包括無機碳和有機碳,今天小普就從這兩個方面給大家介紹一下土壤碳!
土壤無機碳
土壤無機碳(SiC)是:指土壤中各種含碳的無機化合物,呈負價它主要是母岩在土壤中風化過程中形成的礦物碳酸鹽,其積累速度非常快,易受大氣、水鹽等因素的影響,主要分布在乾旱和半乾旱地區,不僅影響土壤pH值、肥料供應能力和土壤環境質量, 對緩解土壤重金屬汙染也有一定的作用。它主要從存在形式和**兩個方面進行分類,具體如下:
按存在形式不同:分為氣態土壤CO2、液態CO32-溶液和固體碳酸鹽,土壤中氣態和液態無機碳的含量小於固體碳酸鹽,因此認為土壤無機碳的主要成分是碳酸鹽。 按**不同:分為原生碳酸鹽和次生碳酸鹽。 原生碳酸鹽**是一種天然儲存的碳酸鹽,母岩或母岩中沒有風化和土壤形成。 次生碳酸鹽是由土壤風化作用形成的,而一次碳酸鹽與CO2和水在土壤中的溶解形成的碳酸鹽是通過一系列化學反應形成的。
土壤有機碳
土壤有機碳(SOC)是微生物在環境中的動植物殘留物和根系分泌物進入土壤後形成的含碳有機物的總稱。它是土壤碳的主要成分,主要來源於死亡的生物殘渣和牲畜糞便、綠肥等有機物質,是衡量土壤肥力的重要指標,在土壤養分迴圈、提高土壤肥力、維持和鞏固土壤結構等方面發揮著重要作用。
土壤有機碳的分類方法很多,不同的分組方法差異很大。 根據不同分組方法在原理和性質上的差異,這些方法大致分為三類:物理分組、化學分組和生物分組。
物理分組物理分組是通過崩解、分散、密度離心和沉降等方式分離出不同活性的土壤有機碳組分,主要從相對密度、土壤粒徑或土壤團聚體三個方面進行分類。
(1)密度分組它是指土壤在重液體中離心,漂浮在液體表面的輕質有機碳是重組有機碳。 輕族有機碳(LFOC):指能觀察真菌和放線菌孢子的微生物結構,佔土壤有機碳總量的15%-32%,主要來源於植物殘骸、植物根和木炭,化學成分多為碳水化合物和氨基酸。 它是主要的反映短期土地利用模式對有機碳的影響重組有機碳(HFOC):主要成分是腐殖質,在土壤中以有機-無機絡合物的形式存在,其含量一般佔總有機質含量的70%-80%。 它反映土壤保持有機碳的能力
(2) 粒子分組它是指使用六偏磷酸鈉或超聲波根據粒徑差異分散土壤,其中0053mm顆粒,作為顆粒狀有機碳,將<0053mm顆粒為礦物結合有機碳。
顆粒有機碳(poc):主要由植物活動產生,含有大量的植物源碳,是有機碳部分與沙粒結合(53-2000 m),屬於有機碳庫中的慢碳庫,主要以中等分解速率的植物殘渣分解產物,與土壤團聚體有機結合。 它是新鮮有機質向腐殖質轉化的過渡組分,腐殖質是土壤有機碳庫中相對容易分解且具有生物活性的組分,也被認為是有機碳的非保護性部分。
礦物結合狀態是有機的碳 (MAOC):它是由微生物的活動產生的,其中微生物碳佔比大,比較穩定,對土壤有機碳的穩定性起著重要作用。 它與影響土壤有機碳動態變化的聚集體結合碳密切相關,是它是土壤有機碳固存的重要機制之一
(3)聚合的分組,根據其粒徑分為兩類:大團聚體(粒徑250 m)和微聚集體(粒徑<250 m)。 土壤團聚體是土壤結構的基本單位,對土壤有機碳起保護作用,阻礙微生物與基質的接觸,減少和抑制微生物活動,在土壤形成過程中發揮重要作用。
化學分組最初,土壤有機碳的化學分類主要是腐殖質,但目前分類主要基於碳組分在各種萃取劑中的不同氧化、溶解度和水解性質。 (1)按物質組成分類土壤腐殖質(HS):它是動植物殘渣通過一系列物理、化學和生物作用分解而形成的一種無固定分子結構的大分子有機質,約佔土壤有機質總量的60%-90%。 腐殖質對於保持土壤肥力、保護生態環境、保證農業可持續發展具有重要意義。
根據酸鹼溶解度的差異,分為腐植酸(HA)、黃腐酸(FA)和胡明(HM)。 其中,黃腐酸和腐殖酸是腐殖質的主要成分,統稱為腐植酸。 滬敏與土壤礦物質結合最緊密,主要以有機-無機絡合物的形式存在,屬於惰性腐殖質。 (2)按化學溶劑分類氧化有機碳(ROC)。:指能被333mmol LKMNO4氧化的有機碳。 它佔土壤有機碳的13%-28%,為植物生長和土壤微生物活動提供能量,在土壤中易分解、氧化和礦化,周轉時間短,參與碳迴圈範圍大,能敏感它反映了早期群落植被和土壤環境的微妙變化。 是的溶解有機碳(DOC):這意味著可以穿過的光圈為 045公尺濾膜是不同結構的有機分子的統一體,主要成分是蛋白質、氨基酸、大分子腐殖質和碳水化合物。 作為陸地生態系統中相對活躍的有機碳組分,它不僅可以被礦物土壤吸附,而且隨著土壤水分的運動進入水環境土壤球體是連線其他球體的重要物質形式。 有機碳的酸水解:酸水解是指利用硫酸和鹽酸作為提取劑,從土壤中提取氨基酸、氨基糖、碳水化合物等物質。 酸水解將酸水解的有機碳分為活性有機碳和惰性有機碳計算惰性指數並測量惰性有機碳庫的大小。 生物分組生物分類學將土壤有機碳分為微生物生物質碳和生物潛在可礦化碳。
微生物生物量碳 (SMBC):是指土壤中活細菌、真菌、藻類和土壤微生物中所含的碳小於5-105 m3,是土壤中有機碳中最活躍的部分。 它佔土壤的一小部分,直接參與土壤的新陳代謝和分解,是土壤的重要組成部分它反映了土壤同化和礦化能力的大小,是土壤活動的標誌。
生物潛在可礦化碳 (PMC):即微生物分解有機物過程中每單位微生物質量產生的CO2量。 高值代表發酵微生物群落的活性,低值代表穩態本土微生物群落的活性,也是評價土壤肥力的重要指標之一,在整個碳迴圈中起著至關重要的作用。
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