第五讲土壤碳库的形成与转化介绍.ppt

* 三、有机质对土壤性质的影响 1、有机质对土壤结构的影响 团聚体中的有机碳含量随团聚体的增大而增加，但当团聚体的粒径大到一定程度时，团聚体有机质含量不再增加。有研究表明，当粒径大于5mm时，腐殖质含量反而下降。土壤有机质使土壤颗粒团聚成大小在0.1~5mm左右的水稳性团体。 2、有机质的供肥作用 有机肥的施用不仅提高土壤有机质含量，改善土壤物理性质，而且通过微生物的分解或直接释放营养元素而供给植物养分。 * 第五部分 土壤腐殖物质的形成和性质 一、土壤腐殖物质的主体是什么？ 土壤腐殖物质的主体是指各种腐殖酸及其与金属离子结合的盐类。 * * 土壤腐殖物质形成过程中的转化途径 * 二、土壤腐殖物质的存在状态 腐殖 物质 游离态 结合态 （很少） （52%-98%，与粘土矿物复合） * 土壤有机无机复合体示意图 * 三、土壤腐殖质的分组 目前常用的提取腐殖酸剂 （1）0.1M NaOH溶液 (提取其中的松结态腐殖质) （2）0.1M NaOH + 0.1M 焦磷酸钠(Na4P2O7)混合提取液 (提取其中的稳结态腐殖质) 腐殖物质 紧结态腐殖质 松结态腐殖质 稳结态腐殖质 腐殖物质 胡敏素 胡敏酸 富里酸 * 腐殖质分组方法 溶液即富里酸 * 四、土壤腐殖酸的性质 （一）物理性质 1、颜色 黑褐色，富里酸呈淡黄色，胡敏酸呈褐色 2、溶解性 富里酸溶于水、酸、碱； 胡敏酸不溶于水和酸，但溶于碱； 富里酸的一价、二价盐溶于水，三价盐几乎不溶于水； 胡敏酸的一价盐溶于水，但二价、三价盐几乎不溶于水。 3、吸水性 最大吸水量可以超过500% * 4、分子结构 （1）腐殖酸的分子量有较大的差异。 （2）腐殖酸的分子形状 pH 2-3 纤维、纤维束状 4-7 网状、海绵状 8-9 页状 10 粒状 5.胶体特性 是土壤有机胶体的主要组成部分 * 元素（%） C H O+S N 胡敏酸 50-60 3.1-5.3 31-41 3.0-5.6 富里酸 45-53 4.0-4.8 40-48 2.5-4.3 （二）腐殖酸的化学性质 1、化学组成 我国主要土壤腐殖酸的元素组成 习惯上以58%为其平均值，故计算有机质的含量时，一般以1.724为折算系数。 * 种类 羧基 酚羟基 醇羟基 醌基 酮基 甲氧基 总酸度 胡敏酸 15-57 21-57 2-49 1-26 1-5 3-8 67 富里酸 55-112 3-57 26-95 3-20 12-27 3-12 103 2、含氧官能团 主要含羧基、酚羟基、羰基、醌基、醇羟基、甲氧基等。 腐殖质的含氧官能团含量（mmol/kg-1 ） * 3、腐殖酸的络合性 络合物的稳定性随pH值的升高而增大。 在pH4.8时能与Fe、Al、Ca等离子形成可溶性络合物，但在中性或碱性条件下会产生沉淀。 * 4、腐殖酸的电性 腐殖酸是一种两性胶体。既可以带负电荷，也可以带正电荷，通常以带负电荷为主。腐殖质的负电荷数量随pH的升高而升高。 * （三）腐殖质的稳定性与变异性 1、稳定性 在温带条件下，一般植物残体的半分解周期少于3个月，植物残体形成的新的有机质的半分解期为4.7-9年，而富里酸的平均停留时间为200-630年，胡敏酸的平均停留时间可达780-3000年。 * 2、变异性 HA/FA值：表示胡敏酸与富里酸含量的比值，是土壤腐殖质成分变异的指标之一。 一般我国北方的土壤，特别是干旱区与半干旱区的土壤腐殖质以胡敏酸为主，HA/FA比大于1.0； 而在温暖潮湿的南方的酸性土壤中，土壤中以富里酸为主，HA/FA比一般小于1.0； 在同一地区，水稻土的腐殖质的HA/FA 比大于旱地，熟化程度高的土壤的HA/FA比较高。 * 一、有机质在土壤肥力上的作用 （一）提供植物需要的养分 碳素营养：碳素循环是地球生态平衡的基础。土壤每年释放的CO2达1.35×1011吨，相当于