土壤學(xué)第十章土壤元素的生物地球化學(xué)循環(huán)-wenkub
2023-01-24 01:07:18 本頁面
【正文】 0 土壤元素的生物地球化學(xué)循環(huán) 土壤碳循環(huán)意義： 滿足光合作用的需要；調(diào)節(jié)氣候 氣候變化與 糧食安全 ? 研究結(jié)果表明，與目前常用的１９５１年至１９８０年中國種植制度氣候區(qū)劃結(jié)果相比，１９８１年以來由于氣候變暖，在陜西、山西、河北、北京和遼寧，一年兩熟種植北界明顯向北移動；在湖南、湖北、安徽、江蘇和浙江一年三熟種植北界向北空間位移明顯。可見 ， 土壤有機碳庫對 大氣碳庫 C02濃度的影響很大。由于森林面積有限，耕地需承擔(dān)更大的減排任務(wù)。土壤的巨大碳容量和天然固碳作用，能最有效地減緩碳釋放。 10 土壤元素的生物地球化學(xué)循環(huán) 三、土壤呼吸作用 在分壓梯度的作用下，驅(qū)使 CO2氣體分子不斷從土壤中向大氣擴散，同時使 O2分子不斷從大氣向土壤空氣擴散 。 10 土壤元素的生物地球化學(xué)循環(huán) 167。 103 土壤磷的生物地球化學(xué)循環(huán) 一、土壤磷循環(huán) 二、土壤有機磷的礦化和無機磷的生物固定 三、土壤磷的吸附與解吸 四、土壤磷的沉淀與溶解 五、土壤磷的流失 六、土壤磷的調(diào)控 167。 上午 12時 38分 5 167。 上午 12時 38分 3 典型的再循環(huán)過程： ①植物從土壤中吸收營養(yǎng)元素； ②植物的殘體歸還土壤； ③土壤微生物分解植物殘體，釋放營養(yǎng)元素； ④營養(yǎng)元素再次被植物吸收。第十章 土壤元素的生物地球化學(xué)循環(huán) 上午 12時 38分 2 167。 土壤元素循環(huán) : 在生物參與下，營養(yǎng)元素從土 壤到植物，再從植物回到土壤的循環(huán)，是一個 復(fù)雜的生物地球化學(xué)過程。 10 土壤元素的生物地球化學(xué)循環(huán) 167。 104 土壤硫的生物地球化學(xué)循環(huán) 一、土壤硫循環(huán) 二、大氣硫的沉降 三、土壤有機硫的礦化 四、土壤無機硫的生物固定 五、硫的氧化和還原 六、硫的吸附和解吸 七、土壤硫的調(diào)控和管理 167。 101 土壤碳的生物地球化學(xué)循環(huán) 一、土壤碳循環(huán) 基本平衡 上午 12時 38分 167。 土壤的這種從大氣中吸收 O2， 同時排出 CO2的氣體擴散作用，稱為 土壤呼吸。 關(guān)鍵： 植樹造林，擴大綠色植物在地面的覆蓋率，促進光合作用和減少呼吸作用，延長有機碳在土壤中的存留時間。 上午 12時 38分 12 五、土壤碳酸鹽轉(zhuǎn)化與平衡過程 決定土壤中碳酸鹽淋溶與淀積的關(guān)鍵： CO2—H20體系平衡 (即 C02／ HCO3／ C032)。 (二 )土壤碳循環(huán)與大氣中 CH4濃度 大氣中每年有 386 1012g C的 CH4被氧化為 C02；每年土壤凈損失和大氣凈積累的 CH4為 23 1012g– 28 1012g C。在不考慮品種變化、社會經(jīng)濟等方面因素的前提下，各省的種植制度由一年一熟改變?yōu)橐荒甓?，糧食單產(chǎn)平均可增加５４％至１０６％；由一年二熟變成一年三熟，糧食單產(chǎn)平均可增加２７％至５８％。 10 土壤元素的生物地球化學(xué)循環(huán) 167。 有機氮：胡敏酸、富啡酸和胡敏素中的氮、固定態(tài)氨基酸 (即蛋白質(zhì) )、游離態(tài)氨基酸、氨基糖、生物堿、磷脂、胺和維生素等其他未確定的復(fù)合 體 (胺和木質(zhì)素反應(yīng)的產(chǎn)物 、 醌和氮化合物的聚合物 、 糖與胺的縮合產(chǎn)物等 )。 上午 12時 38分 21 167。 10 土壤元素的生物地球化學(xué)循環(huán) 二、大氣氮的沉降 大氣層發(fā)生的自然雷電現(xiàn)象，可使氮氧化成 NO2 及 NO 等氮氧化物。其中自生固氮菌類 分為 好氣性細(xì)菌 和 嫌氣性細(xì)菌 ，都需要有機質(zhì)作為能源； 共生固氮菌類 包括 根瘤菌 和一些 放線菌、藍(lán)藻 等，以和豆科共生為主，固氮能力比自生固氮菌大得多； 聯(lián)合固氮菌類 是指某些固氮微生物與植物根系有密切關(guān)系，有一定的專一性，均有較強的親和性，能進行 聯(lián)合固氮 。最后，土壤中大部分銨離子通過微生物的作用氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽： 六、土壤無機氮的生物固定 土壤無機氮的生物固定： 礦化作用生成的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和某些簡單的氨基態(tài)氮 (一 NH2)，通過微生物和植物的吸收同化，成為生物有機體組成部分 (與土壤有機氮的礦化是土壤中兩個不斷同時進行但方向相反的過程 )。 若土壤 pH接近或低于 6時， NH3被質(zhì)子化，幾乎全部以 NH4+形式存在；在pH=7時， NH3約占 6％； pH為 ～ ， NH3和 NH4+約各占一半。 硝酸鹽帶負(fù)電荷，又極易溶于水，是最易被淋洗的氮形式，隨著滲漏水的增加，硝酸鹽的淋失增大。 氮的來源除由有機物質(zhì)供應(yīng)外，還可吸取利用土壤中的銨態(tài)氮或硝態(tài)氮，以補其不足。 10 土壤元素的生物地球化學(xué)循環(huán) (二 )應(yīng)用“激發(fā)效應(yīng)”調(diào)節(jié)土壤有機質(zhì)和氮素平衡 (三 )科學(xué)調(diào)控施肥，防止土壤氮的損失 (四 )避免 NO2的積累 上午 12時 38分 30 167。 (3)磷脂類 是一類醇、醚溶性的有機磷化合物，普遍存在于動植物及微生物組織中。主要存在于酸性土 (石灰性土壤中包被的膠膜是難溶性的鈣質(zhì)化合物 ) 上午 12時 38分 32 167。 H2PO4 磷酸根離子置換土壤膠體 (黏土礦物或鐵、鋁氧化物 )表面金屬原子配位殼中的 OH或 0H2+配位基 ,同時發(fā)生電子轉(zhuǎn)移并共享電子對 ,而被吸附在膠體表面上即為專性吸附。 酸性土壤：適當(dāng)施用石灰調(diào)節(jié)其 pH至中性附近 (以 ～ )，可減少磷的固定作用，提高土壤磷的有效性。 (四 )合理施用磷肥 合理施用 磷肥是減少磷對環(huán)境影響的主要措施。 土
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