土壤中碳的来源? 土壤无机碳是什么?
一、土壤中碳的来源?
地球有四个大碳库:大气碳库、海洋碳库、岩石圈碳库、陆地生态系统碳库(包括植被碳库和土壤碳库)。土壤碳库在陆地生态系统碳库中占比达到90%以上,约为植被碳库的3-4倍、大气碳库的2-3倍。土壤碳的来源主要包括凋落物,根系分泌物以及死的根、微生物和土壤动物等;去向包括降雨导致的淋溶,有机质分解矿化成二氧化碳后进入大气(微生物呼吸)等。
土壤碳的储存:
(1)植物及其根系的凋落,通过同化作用使碳储存在土壤有机碳中;
(2)土壤吸收大气中的CO2,主要有两种形式:
①土壤地球化学系统对CO2的吸收,高pH值、富钙化地球化学环境下,SOC(土壤有机碳)-CO2-HCO3;干旱、半干旱地区碱性、富钙化地球化学环境下,SOC-CO2-HCO3-CaCO3;
②土壤有机碳积累,即土壤碳饱和容量的实现。
土壤碳的输出:
(1)有机物和土壤微生物在短时间通过分解作用释放CO2;
(2)腐殖质经过10到100年时间分解作用释放CO2;
(3)土壤中的木炭经过上千年的时间被侵蚀溶解,释放出CO2;
(4)通过土壤呼吸作用释放到大气;
(5)通过土壤-水系统的移动,以DOC(溶解性有机碳)和HCO3-形式自海洋沉积系统迁移,在干旱、半干旱条件下沉淀为土壤无机碳酸盐;
(6)植物根系生长过程中吸收土壤中的碳。
在绿色低碳可持续发展的时代潮流之下,实现“碳中和”目标,推进“土壤碳循环”意义重大而深远。让我们重新认识脚下的土壤,全面投身到“土壤碳循环”行动中,为实现“碳中和”贡献自己的一份力量。
二、土壤无机碳是什么?
土壤无机碳包括固、液、气三相。气相指来源于土壤呼吸产生的二氧化碳;液相指来源于 二氧化碳与 水反应生成的碳酸根和碳酸氢根溶液;固相指碳酸盐,来源于成土母质、含有碳酸根的地下水、动植物残体和人为带入等,主要来源是石灰性母质和风积灰尘。作为干旱半干旱地区主要碳库形式的无机碳库,一般比该地区有机碳库大 2.0~2.5 倍。潘根兴曾算出我国土壤无机碳约为 60 Pg;全国第二次土壤普查得出中国土壤 0~100 cm 深度总碳库为 161. 7 Pg,无机碳库为 77. 9 Pg,主要分布于西北和华北。
三、土壤含碳量多少?
土壤中所含的碳,有2400pg,覆盖于地表上的植物所含的碳量是550pg。
四、土壤溶解性有机碳和土壤活性有机碳的区别?
土壤有机碳指通过微生物作用所形成的的腐殖质、动植物残体和微生物的合成
土壤微生物量碳主要指微生物细胞物质的总重量,只是土壤有机碳的一部分
五、土壤碳氮循环图?
生态系统中氮循环和碳循环及其相互关系图
六、土壤中碳的形式?
土壤中的碳包括有机碳和无机碳,其中以有机碳为主。土壤无机碳主要以碳酸盐的形式存在。土壤有机碳主要包括动、植物残体以及微生物的排泄物、分泌物等,是土壤有机质的重要组成部分。
土壤无机碳库包括土壤溶液中 碳酸氢根、土壤空气中二氧化碳及土壤中淀积的碳酸钙,碳酸钙多以结核状、菌丝状存在于土壤剖面,土壤无机碳以碳酸钙占绝对优势。
七、土壤容重与土壤有机碳密度的关系?
土壤容重也称为土壤假比重,是单位容积的原状土壤中干土的质量,原状土就是没有压缩或者膨胀扰动的土壤,包含了空气和水的体积,一般用小锤将环刀打入土壤,连环刀带土挖出来,用刀切掉多余的土,密封环刀的两端,带回实验室分析,用105℃烘干法测定。
土壤密度,也称为土粒密度,是单位体积土壤的烘干重量,其体积不包含空气,一般认为它的值是2.65g/cm3(范围是2.6~2.7g/cm3),单位体积固体颗粒的质量,单位为克/立方厘米。
土的容重和密度关系是:用土壤密度和土壤容重的数据可以计算出土壤总孔隙度。土壤容重和土壤密度类似,两者并不需要相互计算,只要进行单位换算就行。
土壤容重的计算公式:
土壤容重是由土壤孔隙和土壤固体的数量来决定的。根据土壤容重可以计算出任何单位土壤的重量。其式为:土壤重量=体积×容重
八、土壤碳氮比测定意义?
碳氮比,是指有机物中碳的总含量与氮的总含量的比值。一般用“C/N”表示。如蘑菇培养料的碳氮比为30-33:1,香菇培养料的碳氮比为64:1。适当的碳氮比例,有助于微生物发酵分解。
耕层(上部15CM)土壤有机质C/N比通常变动在8:1-15:1,中问值在10:1-12:1之间,在同一气候条件下,C/N比变化很小,至少在同样管理的土壤中是如此。
C/N比的变化一般而论与气候条件相关。如干旱地区比湿润地区土壤的C/N比低,在气温大致相同条件下,如果年降雨量大致相同,那么较温暖地区的土壤,C/N比较寒冷地带土壤为低,C/N 比底土层一般比表土层底。
微生物发酵中培养基的碳氮比:
由于碳源和氮源在生物生长过程中有着十分重要的影响,在分析营养源对重组大肠杆菌生长的影响时,人们在碳氮比以及碳源和氮源浓度对发酵过程的影响方面作了大量的研究。
发现,碳氮比过高和过低都不利于细胞生长和外源蛋白表达和积累,过低导致菌体提早自溶;过高导致细菌代谢不平衡,最终不利于产物的积累。
即使碳氮比处在合适水平,碳源和氮源浓度过高和过低也不利于细胞生长和外源蛋白表达和积累,浓度过高,细胞在发酵过程后期生长缓慢,代谢废物产生较多,最终使得菌体代谢异常,影响外源蛋白合成;浓度过低,培养基所能提供的营养物质有限,影响细胞的繁殖。
九、如何提升土壤碳汇潜力?
农田土壤固碳潜力是指在一定环境条件下土壤所容纳碳的最大能力,受人类活动、土壤特性和自然环境的共同影响。固碳潜力又可分为:①最优农田管理措施的生物潜力,也是技术可达到的固碳潜力,受外界扰动较大(如温度升高、外源有机碳投人减少等),是考虑到管理措施优化调整(如有机肥投人、秸秆还田、免耕措施等)条件下,土壤所能固持碳的最大量。
②基于土壤机械组成决定的物理化学潜力,是从土壤有机碳的稳定机制出发,表示有机碳与土壤矿质颗粒稳定结合的最大固碳量。物理化学潜力更为稳定,不易受外界扰动的影响。
③社会经济潜力,是充分考虑到能够实现的可以增加土壤有机碳的农业管理措施,即现实可达到的固碳潜力,与社会因素和区域的经济发展有关。
十、土壤碳矿化的过程?
有机碳矿化的过程即有机物被微生物或者通过自身化学氧化转化为无机物的过程,在转化过程中,碳有一部分转化为了CO2,另一部分转化为碳酸盐类,
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