文档介绍：土壤碳平衡对大气中CO2浓度的影响
一、土壤有机质中的碳
C元素
碳不是营养元素,但是有机体的重要组成成分,与生命活动密切相关。
碳素是生态系统的生物圈、有机体中能量传递的运载体。在陆地圈(包括土壤)、生物圈、水圈和大气圈中有丰富的碳储量,它们共同构成了地球上的碳循环。
C的储存库
储碳量(1015g)
大气
750
海洋
38000
植被
560
微生物
10
地下燃料
4000
土壤有机质
(0-100cm depth)
1184-2293
土壤有机质
(0-100cm depth)
2376-2456
土壤碳酸盐中的碳
(0-100cm depth)
695-748
土壤有机质的碳
有机质:土壤中所含碳的有机物质
土壤有机质基本组成元素是C、H、O、N,其中碳占52%~58%
土壤C总量约占全球总碳量(除去地质圈中的不活泼C)%
土壤碳贮量和碳通量对全球碳循环和碳平衡及全球变化有重大影响。
土壤有机质的转化
土壤中有机物质的转化可分为
矿质化和腐植化两个过程
矿质化:是指复杂的有机物质分解为简单的无机物质(CO2和H2O)的过程,并释放出矿质养分和热量。如下所示:
酶
R—(C,4H)+2O2 CO2+2H2O+能量
氧化
多糖在微生物作用下缓慢分解:
(C6H10O5)n+nH2O
水解
nC6H12O6
酶
好气分解
在通气良好、供氧充足的条件下,经好氧微生物作用,葡萄糖迅速分解放出大量热量。

酵母菌
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+W
O2

C2H5OH CH3COOH+H2O+W
O2
CH3COOH CO2+H2O+W
O2
霉菌
C6H12O6 C2H4O4+H2O+W
O2
C2H4O4 CO2+H2O+W
O2
厌氧分解
缺氧条件下,好氧微生物活动受到抑制,厌氧微生物占优势,分解缓慢。
丁酸细菌
C6H12O6 C3H7COOH+2H2+CO2+W

甲烷细菌
H2+CO2 CH4+2H2O
腐植化作用
是分解中间产物后又合成更复杂、稳定、胶状的高分子聚合物的过程。
腐植物质的形成是一系列极端复杂的过程,主要是由微生物为主导的生化过程,还有一些纯化学反应。一般可分为两个阶段。
微生物聚合
植物残体简单有机化合物腐殖质
矿质化和腐植化可以相互转化。矿化过程的中间产物是合成腐殖质的基本材料,腐殖质也并非是永远不变的,也可再经矿化作用释放出养分供作物利用,但矿化的速度和强度较为缓慢。