文档介绍：第一章土壤有机质
土壤是固态地球表面具有生命活动、处于生物与环境间进行物质循
环和能量交换的疏松表层, 又是能生长植物的复合生物地球化学材
料。土壤有机质是土壤具有生物学性质和结构的基本物质,既是生命
活动的条件,也是生命活动的产物。土壤犹如地球的皮肤,有机质就犹如
构成这种皮肤的蛋白质。
尽管土壤有机质大家都熟知,但给出一个统一的定义却很难,因为不
能把土壤中的生命活体(微生物、小动物),未腐烂的或有一定程度腐烂,
但解剖结构清晰可见的植、动物残体看成是土壤有机质。而土壤有机质
含量的测定,尚无法将生命活体及植、动物残体从土壤完全分出,区分程
度也无统一标准,常因人因目的不同而异。土壤有机质含量的含义也不
尽相同,有的指实测结果(尽管除去根系方法不统一),有的用实测结果代
表土壤中某几部分有机物质。理论上不明确、方法上不统一及个人使用
习惯的不同,往往给工作和数据比较带来不便。
植物残体与其分解形成的有机物质之间,大块植物残体和微小植物
残体之间,非生命体和生命体之间,异源有机物质与一般土壤有机质之
间,在分解特性和对土壤、农业生产和环境的作用等方面都有很大差别。
对土壤有机质首先应有一个明确的概念、定义及分组模式,逐渐完善测定
方法并制定统一标准。可以认为,土壤有机物质包括异源有机物质(如进
入土壤的有机污染物、有机废弃物、农用工业有机物及相关副产物等)和
正常来源的有机物质。后者包括: 生命体形式有机物质,如微生物、小
的动植物及土壤内活的植物根系等; 非生命体形式有机物质,如未腐
烂的和部分腐烂的破碎动植物残体。土壤有机质是土壤有机物质的主
体,通常占以上,主要是微生物、小动植物的生命活动产物及由生物
残体分解和合成的各种有机物质,包括非腐殖物质(占土壤有机质的
,是已知有机化学结构的化合物)和腐殖物质(是土壤有机质
的主体,占以上,是经腐殖化作用形成的、具有特异性的、多
相分布的类高分子化合物) 。
广义的土壤有机质( )指的是存在于土壤中的
一切含碳有机物。它包括土壤中破碎的植、动物残体,微小生命体和其分
解、合成的各种有机物质,以及微小的异源有机物质。
土壤中任何一维都不大于的大块有机物如树干,完整的、大的
动物尸体、植物残体,属于土壤异物,测定时可将其拣出。以往文献中的
土壤有机质数据,指的是非生命体形式有机物质,但测定时无法将其与生
命体形式的微生物分开,所以有机质含量实际上已将这部分生命体形式
的有机物质包括进去。
非生命体形式有机物质,一部分是未分解的植、动物残体(多与土壤
机械混合),另一部分是已经分解了的植、动物残体及其转化合成产物(多
与土壤物理包裹或化学结合),占非生命体形式有机物质的以上。
)认为,土壤有机质( )就是腐殖质
。一般在概念上对这两部分是分开的,但在测定上却没有分开。
鉴于目前人们所提供的数据、研究目的、方法,与土壤有机质概念的接近
程度不同,在本书中使用的土壤有机质定义只能尽量地接近腐殖质,即狭
义的土壤有机质。
这样可以建立以下几种方法上的定义: 广义的土壤有机质指一定
含水量的原状土,未经风于磨碎,在一定压力下通过一定筛孔后(
测定的土壤有机物质总量。狭义的土壤有机质或称为腐殖质指土壤
经人为或机械挑出异源有机物质、生命体形式和非生命体形式中未腐烂
或半腐烂的动植物残体后,风干磨碎,通过一定的筛孔后( 测定的
土壤有机物质总量。用的多聚钨酸钠( ,将狭义的有机
质区分为非腐殖物质和腐殖物质。用传统方法将腐殖物质区分为胡敏酸
、富里酸( )和胡敏素(
狭义的土壤有机质,也是一个来源、组成、结构和性质相当复杂的混
合物。本章拟从土壤化学的角度,重点讨论土壤有机碳库(
,简称、非腐殖物质( )和腐殖物质
)方面的内容。
土壤有机碳库与碳循环
从几年到几千年、几百公里到几千公里时空尺度讨论土壤有机碳库
及相关物质的循环。数字虽是估算的,但有助于理解土壤有机质对环境
及全球气候变化的重要性。
土壤有机碳库与相关圈层碳库
土壤有机碳库
土壤有机碳库( )是指全球土壤中有机碳的总量。植物通过光
合作用固定的大气中碳素,一部分以有机质形式贮存于土壤。土壤碳库
是陆地生态系统中最大的碳库。不同学者选用的数据和取的土层深度不
同,对的估算值不同,有的估算值为
,有的估算值为]或;有的对
土层内的估算值为。但的范围可能是
为陆地植物碳库的倍、全球大气碳库的倍。陆地生态系统中的土
壤碳库,以森林土壤中的碳为最多,占全球土壤有机碳的;