chap05土壤有機(jī)質(zhì)復(fù)-資料下載頁(yè)
2025-05-03 18:41本頁(yè)面
【正文】 每上升一度，空氣所含水分是平常的兩倍 厄爾尼諾現(xiàn)象，拉尼娜現(xiàn)象 更豐富的雨量降落在太平洋的西岸 長(zhǎng)江、嫩江和松花江 均發(fā)生了全流域性 特大洪水 大氣中 CO2 濃度的不斷增加 化石燃料的大量消耗和土地利用變化 大氣溫度升高和降水格局的變化 生態(tài)系統(tǒng)功能過(guò)程的變化 人類賴以生存的地球系統(tǒng)造成的后果 植物的碳利用和干物質(zhì)生產(chǎn) 植物的光和作用 地球一年中通過(guò)光合作用約吸收 1011t碳素 (6400t/s)，同時(shí)將 1021J的日光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，并釋放出 1011t O2 20～ 30年以前 ,對(duì)碳循環(huán)的研究缺乏應(yīng)有的重視。 ? 碳素來(lái)源充足 , 不是 生產(chǎn)力 的 限制因子 。 ? 碳素循環(huán)主要過(guò)程的光合固 碳 作用形成 生產(chǎn)力 ,一直是傳統(tǒng)的 生態(tài)學(xué) 研究的 核心內(nèi)容 ，人們一般將碳循環(huán)與生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，如 生物量、生 產(chǎn)力等相結(jié)合。人們很少把生態(tài)系統(tǒng)中 有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程和土壤呼吸過(guò)程 聯(lián)系起來(lái)，形成 碳循環(huán) 的概念。 植物固定 CO2 土壤，生物呼吸釋放 CO2 碳的輸入 碳的 輸出 生物分解釋放 CO2 生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)碳循環(huán) 人為措施 植物 土壤 分解 輸入 植物固定 2 據(jù)估計(jì)全球土壤有機(jī)質(zhì)的總碳量在 1415 X 1017g，大約是陸地生物總碳量（ X 1017 g）的 。 碳素的輸入、生物量中的碳貯量 (包括活體與凋落物 )和土壤中有機(jī)碳的貯量及碳庫(kù)間流量大小及變化是碳循環(huán)研究的核心． 土壤碳庫(kù)碳貯量及其變化和調(diào)控機(jī)制的研究，是碳循環(huán)研究的重要內(nèi)容． 土壤有機(jī)質(zhì)的分解 (礦化過(guò)程 )： R ? （ C, 4H） + 2O2 CO2 + 2H2 O + 養(yǎng)分 含碳和氫的化合物 氧化 酶 植物向土壤的輸入（腐殖化過(guò)程）： 植物 凋落物 腐殖質(zhì) 嫌氣性微生物 分解又合成 土壤 歸還 影響有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化 的因素： 溫度，土壤水分和通氣狀況，植物殘?bào)w的特性，土壤特性 ?每年因土壤有機(jī)物質(zhì)生物分解釋放到大氣的總碳量為 68 X 1015g 。 “ 土壤呼吸 ” ?土壤呼吸（ soil respiration）是指未擾動(dòng)土壤中產(chǎn)生二氧化碳的所有代謝作用，包括三個(gè)生物學(xué)過(guò)程（即土壤微生物呼吸、根系呼吸、土壤動(dòng)物呼吸）和一個(gè)非生物學(xué)過(guò)程。即含碳礦物質(zhì)的化學(xué)氧化作用等幾個(gè)生物學(xué)和非生物學(xué)過(guò)程。 ?全球每年因焚燒燃料釋放到大氣的碳為 6 X 1015g，是土壤呼吸作用釋放碳的 89%。 通過(guò)調(diào)節(jié)土壤溫度、濕度、通氣狀況、土壤反應(yīng)、施肥等因素能調(diào)節(jié)土壤微生物的活性，這也同樣能達(dá)到調(diào)節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)分解速率的目的。 固碳土壤學(xué) 科爾沁沙質(zhì)草地被開墾 內(nèi)蒙古草甸草原被開墾 為什么人類開墾草地？ 政策因素，人口原因，環(huán)境因素 舉例：草地開墾對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響 草地開墾為農(nóng)田后土壤中碳素?fù)p失 3050％。 損失發(fā)生在開墾后的最初幾年， 20a后趨于穩(wěn)定 例： 在美國(guó)大平原， 36a耕作后碳素?fù)p失了 42％。損失量以施有機(jī)肥最小，休閑輪作稍大，連作最 大。 2種草地開墾為農(nóng)田后土壤 有機(jī)質(zhì)的變化 (Schlesinger， 1986 ） 土壤有機(jī)質(zhì)含量降低可能的機(jī)制 : ?耕作的 物理 效應(yīng) ?耕作的 微生物 效應(yīng) ?作物對(duì)生態(tài)系統(tǒng) 碳素分配比例 的影響 ?收割對(duì) 地上生物量 的影響 ?耕作對(duì) 土壤易蝕性 (風(fēng)和水蝕 )的影響 退耕還林還草工程 昔日的陜北黃土高原 陜北志丹縣水土保持流域治理區(qū)一 退耕還草 ?黑河中游邊緣綠洲農(nóng)田退耕種植苜蓿 5年后，風(fēng)沙土和灰棕漠土 0～ 20cm SOC儲(chǔ)量提高了 22． 1％ ～ 27． 8％ ?Land Degradation amp。 Development 在線發(fā)表了中科院武漢植物園博士研究生張克榮的研究論文Change in soil anic carbon following the ‘GrainforGreen’ programme in China ，發(fā)現(xiàn)土地利用變化 45年后土壤才開始表現(xiàn)為碳匯，并且推算出我國(guó)退耕還林還草后土壤有機(jī)碳以 g m2 y1的速度積累。 土壤有機(jī)質(zhì) 甲烷 全球氣候變化 甲烷 (CH4)俗稱沼氣 ， 其濃度在溫室氣體中 占第二位 。 其增長(zhǎng)與世界人口的增長(zhǎng)呈顯著的 正相關(guān) 。 增溫潛能： CO2＝ 1， CH4＝ 23 種 類 CH4釋放（ T g CH4/年） 水稻田 64 ～ 140 自然濕地 40 ～ 160 垃圾堆積場(chǎng) 30 ～ 70 海洋 / 淡水湖 / 其他有機(jī)源 15 ～ 35 反芻動(dòng)物腸胃 66 ～ 90 蟻類動(dòng)物 60 ～ 75 天然氣開采 / 煤礦挖掘 35 生物量燃燒 55 ～ 100 其他非生物來(lái)源 1 ～ 2 源 總量 334 ～ 714 對(duì)流層 OH氧化 421 同溫層 OH氧化 60 土壤呼吸 40 匯 總量 521 大氣圈 CH4的源和匯 (Bouwman， 1990) 1Tg=1012g 濕地 氣候變暖 濕地退化 溫室氣體排放增加 人類活動(dòng) 微生物活動(dòng)增加 干涸的濕地 ?為什么“濕地”被稱作是地球的“腎”？ ?為什么要保護(hù)“濕地”？ (一 ) 1. 土壤有機(jī)質(zhì) 3. 礦化作用 4. 腐殖化作用 7. 腐殖化系數(shù) 8. C/N 9. 腐殖酸 10. 褐腐酸 11. 黃腐酸 12. ( 二 ） 1. 什么叫土壤有機(jī)質(zhì) ?包括哪些形態(tài) ?其中哪種最重要 ? 2. 增加土壤有機(jī)質(zhì)的方法有哪些 ?你認(rèn)為最有效是哪種 ? 4. 敘述土壤有機(jī)質(zhì)在土壤肥力上的意義和作用 ? 5. 水田的腐殖質(zhì)含量一般比旱地高 ?為什么 ? 6. 土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的主要包含那兩個(gè)過(guò)程 ？ 影響轉(zhuǎn)化條件是什么 ?其中最主要的條件是哪一種 ?為什么 ? 【 本章小結(jié) 】 本章重點(diǎn)介紹了土壤有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)的類型與性質(zhì)； 土壤有機(jī)質(zhì)的礦化和腐殖化過(guò)程及意義；影響土壤有機(jī)質(zhì) 轉(zhuǎn)化的因素和土壤有機(jī)質(zhì)在肥力的作用及其調(diào)節(jié) 。 參考文獻(xiàn)： 朱祖祥 ， 1983， 土壤學(xué) ， 農(nóng)業(yè)出版社 。 熊毅 、 李慶逵 ， 1987， 中國(guó)土壤 （ 第二版 ） ， 科學(xué)出版社 。 Sparks, D. L. 1995, Environmental Soil Chemistry. Academic Press. 單項(xiàng)選擇 1. 在土壤腐殖質(zhì)各組分中溶于酸的是（） A 富里酸 B 胡敏酸 C 胡敏素 D 木質(zhì)素 2. 土壤中形成的特殊有機(jī)物質(zhì)是（） A 木質(zhì)素 B 纖維素 C 蛋白質(zhì) D 腐殖質(zhì) 多項(xiàng)選擇 土壤有機(jī)質(zhì)來(lái)源（） A 動(dòng)物殘?bào)w B 植物殘?bào)w C 微生物殘?bào)w D 有機(jī)肥料 E 礦物風(fēng)化 概念題 ：土壤腐殖質(zhì) 問(wèn)答題： 。 ？ ？哪幾個(gè)途徑？
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