土壤有机质完整版本.pptVIP

第二章土壤生态系统的基本组成第一节土壤矿物质第二节土壤有机质第三节土壤生物第四节土壤水第五节土壤空气1概念：指土壤中含碳的有机化合物，一般指土壤中来源于生命的物质，包括：土壤植物、动物及微生物残体、排泄物和分泌物注：58%是碳，100/58=1.724；有机质=有机碳*1.724。土壤固相部分的重要组成成分，只占土壤总量的很小一部分，对土壤形成、土壤肥力、环境保护有重要意义。区分概念有机物质有机质腐殖质2土壤有机质的存在形态3、有机质的类型土壤中的有机质大致可分为两大类：（一）新鲜有机质、有机残余物和简单有机化合物新鲜生物残体；半分解生物残体；简单有机物包括糖类有机残余氨基酸、脂肪等有机化合物。（二）土壤腐殖质土壤腐殖质是除未分解的动、植物组织和土壤生命体等以外的土壤中有机化合物的总称。2决定土壤有机质含量的因素1元素组成土壤有机质的组成取决于进入土壤的有机物质的组成，进入土壤的有机物质的组成相当复杂。土壤有机质的主要元素组成是C、O、H、N，2土壤有机质的组成-化合物组成非腐殖物质(Non-humicsubstances)(20~30%)腐殖物质(Humicsubstances)（60~80%）二土壤腐殖物质的性质-非腐殖物质非腐殖物质占土壤腐殖质的20-30%其中碳水化合物（包括糖、醛、酸）占土壤有机质的10%，在增加土壤团聚体稳定性方面起着极其重要的作用。其它的氨基酸、类脂化合物等尽管在土壤中含量很低，但是相对容易被降解和作为基质被微生物利用，无论对土壤肥力和土壤自净功能都有贡献。（一）腐殖质的组成腐殖质组分的提取1元素组成腐植酸+金属离子组成盐类C、H、O、N、P、S为主含C量为55～60%，平均58%，100/58＝1.724还有少量灰分元素：CaMgFeSi2分子结构特征分子结构极其复杂的有机高分子化合物。单体中有芳核结构物质，芳核上有多种取代基。（4）腐殖酸的电性（6）腐殖质的稳定性与变异性（三）腐殖质的变异性三土壤有机质的转化三土壤有机质的转化矿质化（Mineralization)：指复杂的有机质在微生物的作用下，转化为简单的无机物的过程。腐殖化过程(Humification):各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组织中的聚合转变为组成和结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物，这一过程称为腐殖化过程。三土壤有机质的转化--对立统一（一）、土壤有机质的转化的两个过程：（1）有机质转化的两个方向，同时进行的，矿化是腐殖化的前提，腐殖化是矿化过程的部分结果。矿质化过程（Mineralization）：复杂→简单腐殖化过程（Humification）：简单→复杂（2）微生物的主导，驱动力（3）腐殖质是相对稳定的状态，缓慢地进行着矿化。（4）对碳平衡来说：矿化：好氧，微生物，CO2和H2O（碳释放）腐殖化：厌氧，微生物，腐殖质（碳截留）三土壤有机质的转化含氮化合物ProteinAminoacidNH4＋NO3-N素同化蛋白质氨基酸硝化过程：NH4+→NH2OH→N2O→NO2-→NO3-反硝化过程：NO3-→NO2-→NO→N2O→N2N素生物固定与有效化过程与有机物C/N比密切相关。C/N＞25时，产生N素生物固定C/N＜25时，产生N素有效化。三土壤有机质的转化-腐殖化三土壤有机质的转化三土壤有机质的转化-腐殖化的原理三土壤有机质的转化-腐殖化的原理3）80年代及以后：细胞自溶假说：死亡细胞释放自溶酶，使细胞成分（糖、氨基酸、酚和其他芳香族化合物）形成自由基而迅速缩合成腐殖质。微生物合成学说：微生物利用植物物质作碳源和能源，在细胞内合成各种腐殖质的高分子化合物，微生物死亡后再释放到土壤中，在细胞外降解为腐殖质。三土壤有机质的转化-腐殖化第1阶段：植物残体分解产生简单的有机碳水化合物微生物水解酶（水解合成）有机残体