碳是构成生物体的基本元素,是所有有机物的核心,分布在海洋、土壤、植被、大气等水库中,是陆地生态系统中最大的碳储量库。 土壤碳不仅影响土壤中养分的储存和储存,而且在全球碳循环中起着至关重要的作用。 它的形式很多,主要包括无机碳和有机碳,今天小普就从这两个方面给大家介绍一下土壤碳!
土壤无机碳
土壤无机碳(SiC)是:指土壤中各种含碳的无机化合物,呈负价它主要是母岩在土壤中风化过程中形成的矿物碳酸盐,其积累速度非常快,易受大气、水盐等因素的影响,主要分布在干旱和半干旱地区,不仅影响土壤pH值、肥料供应能力和土壤环境质量, 对缓解土壤重金属污染也有一定的作用。它主要从存在形式和**两个方面进行分类,具体如下:
按存在形式不同:分为气态土壤CO2、液态CO32-溶液和固体碳酸盐,土壤中气态和液态无机碳的含量小于固体碳酸盐,因此认为土壤无机碳的主要成分是碳酸盐。 按**不同:分为原生碳酸盐和次生碳酸盐。 原生碳酸盐**是一种天然保存的碳酸盐,母岩或母岩中没有风化和土壤形成。 次生碳酸盐是由土壤风化作用形成的,而一次碳酸盐与CO2和水在土壤中的溶解形成的碳酸盐是通过一系列化学反应形成的。
土壤有机碳
土壤有机碳(SOC)是微生物在环境中的动植物残留物和根系分泌物进入土壤后形成的含碳有机物的总称。它是土壤碳的主要成分,主要来源于死亡的生物残渣和牲畜粪便、绿肥等有机物质,是衡量土壤肥力的重要指标,在土壤养分循环、提高土壤肥力、维持和巩固土壤结构等方面发挥着重要作用。
土壤有机碳的分类方法很多,不同的分组方法差异很大。 根据不同分组方法在原理和性质上的差异,这些方法大致分为三类:物理分组、化学分组和生物分组。
物理分组物理分组是通过崩解、分散、密度离心和沉降等方式分离出不同活性的土壤有机碳组分,主要从相对密度、土壤粒径或土壤团聚体三个方面进行分类。
(1)密度分组它是指土壤在重液体中离心,漂浮在液体表面的轻质有机碳是重组有机碳。 轻族有机碳(LFOC):指能观察真菌和放线菌孢子的微生物结构,占土壤有机碳总量的15%-32%,主要来源于植物残骸、植物根和木炭,化学成分多为碳水化合物和氨基酸。 它是主要的反映短期土地利用模式对有机碳的影响重组有机碳(HFOC):主要成分是腐殖质,在土壤中以有机-无机络合物的形式存在,其含量一般占总有机质含量的70%-80%。 它反映土壤保持有机碳的能力
(2) 粒子分组它是指使用六偏磷酸钠或超声波根据粒径差异分散土壤,其中0053mm颗粒,作为颗粒状有机碳,将<0053mm颗粒为矿物结合有机碳。
颗粒有机碳(poc):主要由植物活动产生,含有大量的植物源碳,是有机碳部分与沙粒结合(53-2000 m),属于有机碳库中的慢碳库,主要以中等分解速率的植物残渣分解产物,与土壤团聚体有机结合。 它是新鲜有机质向腐殖质转化的过渡组分,腐殖质是土壤有机碳库中相对容易分解且具有生物活性的组分,也被认为是有机碳的非保护性部分。
矿物结合状态是有机的碳 (MAOC):它是由微生物的活动产生的,其中微生物碳占比大,比较稳定,对土壤有机碳的稳定性起着重要作用。 它与影响土壤有机碳动态变化的聚集体结合碳密切相关,是它是土壤有机碳固存的重要机制之一
(3)聚合的分组,根据其粒径分为两类:大团聚体(粒径250 m)和微聚集体(粒径<250 m)。 土壤团聚体是土壤结构的基本单位,对土壤有机碳起保护作用,阻碍微生物与基质的接触,减少和抑制微生物活动,在土壤形成过程中发挥重要作用。
化学分组最初,土壤有机碳的化学分类主要是腐殖质,但目前分类主要基于碳组分在各种萃取剂中的不同氧化、溶解度和水解性质。 (1)按物质组成分类土壤腐殖质(HS):它是动植物残渣通过一系列物理、化学和生物作用分解而形成的一种无固定分子结构的大分子有机质,约占土壤有机质总量的60%-90%。 腐殖质对于保持土壤肥力、保护生态环境、保证农业可持续发展具有重要意义。
根据酸碱溶解度的差异,分为腐植酸(HA)、黄腐酸(FA)和胡明(HM)。 其中,黄腐酸和腐殖酸是腐殖质的主要成分,统称为腐植酸。 沪敏与土壤矿物质结合最紧密,主要以有机-无机络合物的形式存在,属于惰性腐殖质。 (2)按化学溶剂分类氧化有机碳(ROC)。:指能被333mmol LKMNO4氧化的有机碳。 它占土壤有机碳的13%-28%,为植物生长和土壤微生物活动提供能量,在土壤中易分解、氧化和矿化,周转时间短,参与碳循环范围大,能敏感它反映了早期群落植被和土壤环境的微妙变化。 是的溶解有机碳(DOC):这意味着可以穿过的光圈为 045米滤膜是不同结构的有机分子的统一体,主要成分是蛋白质、氨基酸、大分子腐殖质和碳水化合物。 作为陆地生态系统中相对活跃的有机碳组分,它不仅可以被矿物土壤吸附,而且随着土壤水分的运动进入水环境土壤球体是连接其他球体的重要物质形式。 有机碳的酸水解:酸水解是指利用硫酸和盐酸作为提取剂,从土壤中提取氨基酸、氨基糖、碳水化合物等物质。 酸水解将酸水解的有机碳分为活性有机碳和惰性有机碳计算惰性指数并测量惰性有机碳库的大小。 生物分组生物分类学将土壤有机碳分为微生物生物质碳和生物潜在可矿化碳。
微生物生物量碳 (SMBC):是指土壤中活细菌、真菌、藻类和土壤微生物中所含的碳小于5-105 m3,是土壤中有机碳中最活跃的部分。 它占土壤的一小部分,直接参与土壤的新陈代谢和分解,是土壤的重要组成部分它反映了土壤同化和矿化能力的大小,是土壤活动的标志。
生物潜在可矿化碳 (PMC):即微生物分解有机物过程中每单位微生物质量产生的CO2量。 高值代表发酵微生物群落的活性,低值代表稳态本土微生物群落的活性,也是评价土壤肥力的重要指标之一,在整个碳循环中起着至关重要的作用。
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