揭示土壤有机碳不同分子组分的周转差异及温度敏感性

土壤是陆地生态系统中储量最大的活跃碳库。探究土壤有机碳周转及其对气候变暖的响应对准确预测未来气候变化至关重要。然而,土壤有机碳组成复杂,不同分子组分的化学结构和环境行为(如与土壤矿物的交互作用)存在差异,其周转及对增温的响应也不同。传统观念认为具有芳香环结构的木质素较难降解、周转较慢,而新观念认为环境因素而非化学结构决定土壤有机碳组分的周转速度,但缺乏直接证据。 中国科学院植物研究所冯晓娟研究组与合作者,基于青藏高原-内蒙古草地样带跨度超过3000公里的13个土壤剖面,利用先进的单体化合物放射性碳同位素(14C)分析技术,对比研究了土壤有机碳主要分子组分(包括木质素、脂类、黑炭)的周转时间及其温度敏感性。研究发现,植物脂类和黑炭在土壤剖面中的周转时间可达上万年,显著长于木质素。植物脂类和黑炭的周转主要受到土壤矿物的影响且对温度变化不敏感,而木质素的周转主要受到温度调控并具有较高的温度敏感性。研究通过整合分析全球土壤碳组分(......阅读全文

作物秸秆氮影响土壤有机碳积累

  秸秆还田是提高土壤有机碳储量的重要农艺措施,秸秆降解是复杂的生物化学过程,其中间产物是土壤有机质的重要组分,这一过程受到秸秆化学组分、土壤微生物与土壤理化性质等因素的共同影响。秸秆碳氮向有机碳库的转化影响土壤有机碳的化学组分及土壤有机碳的稳定性。  目前,对秸秆碳氮影响土壤有机碳固存与稳定性的微

怎样检测土壤中总氮和有机碳

土壤样品样品从Lodi附近的PoValley的一个长期试验田中收集,pH为6.2的砂质土壤。比较了5种不同的轮作方式,分别代表了不同的作物强化程度的饲用作物体系:(1)1年连续的双作物轮作,意大利黑麦草(loliummultiflorumLam.) 青贮玉米(zeamaysL.);(2)3年轮作,意

森林土壤的“激发效应”与有机碳平衡

  由于全球变暖和二氧化碳浓度增加,植物可能提高向地下土壤的碳输入,而这种输入的增加可能影响土壤中原来固持的有机碳释放,形成“激发效应”,但具体的变化规律并不十分清楚。中科院西双版纳热带植物园博士研究生乔娜和副研究员Douglas Allen Schaefer与中科院地理所、德国哥廷根大学相

土壤水溶性有机碳的具体测定方法

  土壤水溶性有机碳的具体测定方法:  1.称过2mm筛的风干土样10g,  2.按水土比2:1添加蒸馏水,  3.在25℃下恒温振荡30min后,用0.45μm滤膜抽滤,  4.滤液直接在TOC-1020A有机碳分析仪测定。  各种有机质的测定方法  (1)活性有机碳(CL):高锰酸钾氧化法。秤取

森林土壤有机碳积累机制研究获进展

   中国科学院华南植物园鼎湖山站博士熊鑫在教授周国逸和研究员张德强指导下,在森林土壤有机碳积累机制研究中取得新进展,首次提出凋落物分解过程中的产物去向,而非凋落物产量,决定了土壤有机碳的赋存状态;高质量的凋落物其分解产物向土壤转移的比例更高。相关研究近日发表于《应用生态学杂志》。  土壤有机碳来源

有机碳和硝态氮对土壤有何影响?

  凋落物和土壤有机碳是人工林土壤养分的主要来源,其分解过程对维持杉木人工林土壤质量及肥力具有重要意义。氮素是影响凋落物及土壤有机碳分解速率的重要控制因素,以往研究多将凋落物和土壤分开考虑,而凋落物和土壤是一个不可分割的完整系统,这个系统如何对氮素改变做出响应仍知之甚少。  中国科学院沈阳应用生态研

土壤有机碳不同测定方法的比较和选用

关于土壤有机碳的测定,有关文献中介绍很多,根据目的要求和实验室条件可选用不同方法。经典测定的方法有干烧法(高温电炉灼烧)或湿烧法(重铬酸钾氧化),放出的CO2,一般用苏打石灰吸收称重,或用标准氢氧化钡溶液吸收,再用标准酸滴定。用上述方法测定土壤有机碳时,也包括土壤中各元素态碳及无机碳酸盐。因此,在测

土壤有机碳恒温加热器使用注意事项

1、插入温度计时要注意小心轻放,以免破碎,达到工作温度后,可将温度计取出。2、具塞消解玻璃管需开塞放入恒温加热器的加热孔中。3、加热消解完毕后,建议将消解管置于试管架中自然冷却,若水浴冷却,消解管有炸裂风险。4、严禁腐蚀性物质洒落到加热器上。5、开盖检修仪器时,应断开电源。6、温控表请勿超过200℃

啮齿动物并未引起高寒草地土壤有机碳显著损失

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498497.shtm近日,兰州大学大气科学学院2018级本科生黄淼和青年研究员马磊等采用整合分析、蒙特卡洛重采样和升尺度等方法,结合跨土层的土壤有机碳和容重观测数据,在PNAS Nexus上发表题为《出乎

土壤铁矿物结合态有机碳库研究获进展

广东省农业科学院农业资源与环境研究所土壤环境研究室在土壤铁矿物结合态有机碳库研究方面取得新进展。近日,相关成果分别发表于国际学术期刊Science of the Total Environment和Journal of Soils and Sediments。论文第一作者、广东省农业科学院农业资源与

稻田土壤碳铁复合物对有机碳保护效应与机制研究获进展

南方稻田土壤富含铁矿物。有研究强调碳铁耦合对土壤有机碳长期储存和稳定的重要性,而由于碳铁复合物难以从土壤中分离,其对土壤有机碳的保护机制认识尚不清楚。  中国科学院亚热带农业生态研究所吴金水研究团队以2线水铁矿、6线水铁矿(分别代表无定型和晶型铁矿物)及13C-葡萄糖为原料制备了四种碳铁复合物(包括

研究揭示我国稻田和旱地土壤有机碳固持途径

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454715.shtm 某随机采样的休耕期稻田 某随机采样的旱地土壤   郑生猛供图 近日,中国科学院亚热带农业生态研究所苏以荣研究员团队通过一项研究阐明了稻田和旱地土壤有机碳的固持

微生物驱动的土壤有机碳分解研究获进展

  微生物是土壤有机碳矿化过程的驱动者,微生物个体的活性将直接影响土壤碳的周转速率。研究发现,全球变暖会促进土壤有机碳的释放,可能的原因是升温增加了土壤微生物的活性、改变了土壤微生物群落结构,进而加速了有机碳的分解。但是,由于土壤微生物具有个体小、数量多和功能复杂等特征,如何量化升温后土壤微生物个体

沈阳生态所在土壤有机碳累积贡献研究中取得进展

  植物碳(叶凋落物、根凋落物和根系分泌物等)输入是土壤有机碳的主要来源。土地利用和覆被变化导致全球土壤有机碳循环过程发生强烈变化,农田转变为森林被世界各国作为碳减排增汇的重要措施之一。然而,关于半干旱地区农田转变为人工林生态系统,地上叶凋落物和地下根系凋落物输入变化如何影响土壤有机碳储量,以及地上

研究揭示中国湿地土壤有机碳库现状与变化特征

  近期,中国科学院东北地理与农业生态研究所地理景观遥感研究团队对中国湿地土壤有机碳库估算进行了优化创新研究,揭示了中国湿地土壤有机碳库现状特征、历史变化和未来趋势。相关研究成果日前发表于《全球变化生物学》( Global Change Biology)。  据了解,湿地作为“山水林田湖草沙”生命共

研究揭示稻田土壤有机碳分子调控砷甲基转化机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517375.shtm近日,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所退化及污染农田修复团队揭示了稻田土壤微生物通过选择性利用有机碳分子促进无机态砷向甲基态砷转化(砷甲基化)的机制。相关研究成果发表在《土壤生

农业土壤有机碳积累机制研究取得新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512176.shtm碳和氮输入强烈影响农业生态系统中土壤有机碳(SOC)的形成、周转和固存。然而,目前尚不清楚施氮肥如何调节秸秆还田条件下植物源碳和微生物源碳对SOC固持的贡献。为了填补这一空白,基于一

长期耕作土壤有机碳激发效应潜在调控机制获揭示

  近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所耕地质量保育团队揭示了长期保护性耕作土壤有机碳激发效应的主控因素和微生物调控机制,研究成果有助于对土壤固碳培肥调控机制的理解,为区域保护性耕作实践和气候变化应对提供科技支撑。相关研究成果发表在《土壤生物学与生物化学》(Soil Biology and

有机碳的测定

重铬酸钾法方法提要在浓硫酸介质中,加入一定量的标准重铬酸钾溶液,在加热条件下将试样中的有机碳氧化成二氧化碳。剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液回滴,按重铬酸钾溶液的消耗量,计算试样中有机碳的含量。本法适用于沉积物中有机碳含量低于15%的试样测定。仪器及设备硬质玻璃试管$18mm×160mm。油浴锅内盛

有机碳对土壤中有机氯污染物分布特征的影响研究获进展

  有机氯污染物作为持久性有机污染物(Pesistent Oganic Pollutants, POPs)的重要成员,具有持久性、高毒性、生物蓄积性和长距离传输能力。正是因为长距离传输特性,有机氯污染物从源区的局地问题逐步演变成一个区域性,甚至全球性的问题。土壤是持久性有机污染物的重要

稻田土壤碳铁复合物对有机碳的保护效应与机制取得进展

南方稻田土壤富含铁矿物,大量研究强调了碳铁耦合对土壤有机碳长期储存和稳定的重要性,但由于碳铁复合物难以从土壤中分离,其对土壤有机碳的保护机制认识尚未深入。为此,中国科学院亚热带农业生态研究所吴金水研究团队以2线水铁矿和6线水铁矿(分别代表无定型和晶型铁矿物)及13C-葡萄糖为原料制备了四种碳铁复合物

研究发现磷供给调控土壤有机碳库的氮介导机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507615.shtm近日,中国科学院华南植物园磷素生物地球化学研究组的科研人员在国家自然科学基金和广东省基础与应用基础研究基金等项目的共同资助下,研究发现磷供给调控土壤有机碳库的氮介导机制。相关成果发表于

东北地理所揭示土壤孔隙分布与有机碳之间的关系

  土壤孔隙分布决定着包括水分存储与运输、气体扩散、穿透阻力、微生物活性等在内的许多土壤过程和功能。大量研究指出土壤孔隙度对土壤有机碳(SOC)的固定产生影响,但是以往的研究多集中在土壤总孔隙度与SOC之间的关系上,土壤孔隙分布与SOC之间的关系仍不清楚。最小限制水分范围(LLWR)是一个将田间持水

农业土壤中总有机碳和总氮的近红外检测

传统农业的现代化由于采用了施化肥、控制杂草、土壤耕作新方法以及选择高产品种等手段已经大幅提高了农作物的产量。农艺技术可以可观的影响土壤的肥力。如果精确农业中的农作物生产是持续和有成本效益的,就需要更多的有关土壤成分的信息。使用化学方法对土壤进行分析是准确的,但是需要很多的时间和人工,而且成本高,并且

微生物驱动的土壤有机碳分解研究新进展

  微生物是土壤有机碳矿化过程的驱动者,微生物个体的活性将直接影响土壤碳的周转速率。研究发现,全球变暖会促进土壤有机碳的释放,可能的原因是升温增加了土壤微生物的活性、改变了土壤微生物群落结构,进而加速了有机碳的分解。但是,由于土壤微生物具有个体小、数量多和功能复杂等特征,如何量化升温后土壤微生物个体

根系/菌丝途径对土壤有机碳积累的贡献研究获进展

  土壤是森林生态系统最大的碳(C)汇,其C储量的微弱变化均对全球气候和C循环产生影响。相应地,森林土壤C汇功能维持与优化管理已成为缓解全球气候变化、实现碳中和的重要途径之一。作为链接植物-土壤的核心纽带,根系是吸收养分和水分的门户,并通过分泌、周转与菌根共生等一系列生命活动调控土壤C循环等关键过程

总有机碳的概念

但由于它不能反映水中有机物的种类和组成,因而不能反映总量相同的总有机碳所造成的不同污染后果。由于TOC的测定采用燃烧法,因此能将有机物全部氧化,它比BOD5或COD更能直接表示有机物的总量。通常作为评价水体有机物污染程度的重要依据。某种工业废水的组分相对稳定时,可根据废水的总有机碳同生化需氧量和化学

总有机碳分析步骤

分析前需要预估水样中总碳的大致含量,这样才能选择适宜的进样量。在同一水样中用微量注液器取一份样品注入总碳进样口,再取一份样品注入无机碳进样口,然后进行分析。工作曲线绘制总碳工作曲线用总碳标准溶液稀释配置标准系列时,可选择1mg/L-50mg/L,20mg/L-100mg/L,40mg/L-200mg

总有机碳的概述

  总有机碳是指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。水中有机物的种类很多,除含碳外,还含有氢、氮、硫等元素,还不能全部进行分离鉴定。常以“TOC”表示。TOC是一个快速检定的综合指标,它以碳的数量表示水中含有机物的总量。但由于它不能反映水中有机物的种类和组成,因而不能反映总量相同的总有机碳所造成的

什么是总有机碳?

总有机碳TOC(英文Total Organic Carbon的简写)是间接表示水中有机物含量的一种综合指标,其显示的数据是污水中有机物的总含碳量,单位以碳(C)的mg/L来表示。TOC的测定原理是先将水样酸化,利用氮气吹脱水样中的碳酸盐以排除干扰,然后向氧含量已知的氧气流中注入一定量的水样,并将其送