《之土壤有机质》PPT课件

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1、第二章之土壤有机质第一节土壤生物多样性及其功能一、土壤微生物的多样性及其功能(一)土壤微生物的多样性及其功能土壤微生物是土壤中最原始的活有机体。它们的作用是：分解有机质，合成腐殖质，转化土壤中难溶性的矿质养分及固氮。根据土壤微生物的形态构造和生理活动特点，一般可分为：细菌、真菌、放线菌。（1）细菌细菌是单细胞不含叶绿素和细胞壁无纤维素成分的原核微生物。按个体形状可分为球菌、杆菌、弧菌和螺旋菌等，根据营养方式可分为自养型细菌和异养型细菌。(2)真菌为单细胞或多细胞分枝或不分枝的菌丝组成，在土壤中其菌丝体发育在有机物残片或土粒表面，向

2、四周扩散并蔓延于土壤孔隙中。特点：属好气性有机营养型，好气性，广泛分布于土壤表层。耐酸、耐低温，不耐干旱。如青霉属、曲霉属、根霉属等。3、放线菌单细胞，在进化系统中介于细菌和真菌之间。菌体呈分枝的放射形丝状体，其外形近似真菌。特点：好气性，多腐生，分解能力较强，常出现在有机物残体分解的后期。多存在于有机质含量高的偏碱性土壤中，耐高温，耐干旱，且主要发育在耕层土壤中。土壤有机质是土壤固相的组成成分之一。它在土壤的形成过程中，特别是在土壤肥力的发展过程中，起着极其重要的作用。我国部分土壤有机质含量如下表。第二节土壤有机质表中国某些自然

3、土壤中有机质含量统计的标本数有机质含量（g/kg）土类3220.7～70.5黄棕壤、黄褐土1013.8～66.6高山草原土、亚高山草原土2648.1～219.6高山草甸土、亚高山草甸土2423.2～29.8砖红壤、赤红壤2921.4～164黑土、黑钙土475.2～19.5红壤3227.1～205黄壤2210.3～106.9褐土7426.4～193棕色森林土一、土壤有机质的来源及组成土壤有机质是指土壤中形成的和外部加入的所有动、植物残体不同分解阶段的各种产物和合成产物的总称。（一）土壤有机质的来源及类型土壤有机质主要来源于高等绿色植

4、物的枯枝、落叶、落果、根系等；其次是土壤中动物、微生物的遗体；及人为施用的有机肥料。（二）土壤有机质的组成及性质1.糖类、有机酸、醛、醇、铜类以及相近的化合物。2.纤维素和半纤维素3.木质素4.脂肪、蜡脂、树脂和单宁5.含氮化合物动、植物残体中主要的含氮化合物是蛋白质，少量比较简单的可溶性氨基酸。植物残体中的叶绿素等。6.灰分元素植物经燃烧后，残留在灰分中的元素称灰分元素。构成灰分的主要元素为Ca、Mg、K、Na、S、P、S、Fe、AL、Mn，以及微量元素I、Zn、Mo、B等。其中以Si、Ca、K、Al为最多。二土壤有机质的转化过

5、程矿质化过程：就是有机质被分解成简单的无机化合物，释放出矿质营养的过程。腐殖化过程：使简单的有机化合物形成新的、较稳定的有机化合物，使有机质及其养分保蓄起来的过程。1.含氮碳有机物质的转化土壤有机质中的碳水化合物如纤维素、半纤维素、淀粉等糖类，在微生物分泌的糖类水解酶的作用下，首先水解为单糖：(C6H10O5)n＋nH2O→nC6H12O6（一）土壤有机质的矿质化过程生成的单糖由于环境条件和微生物种类不同，又可通过不同的途径分解，其最终产物也不同。如果在好气条件下，有好气性微生物分解，最终产物为水和二氧化碳，放出的热量多，称氧化作

6、用。其反应如下：nC6H12O6＋6O26CO2＋6H20＋热量如果在通气不良的条件下，则在嫌气性微生物作用下缓慢分解，并形成一些还原性气体、有机酸，产生的热量少，称发酵作用。其反应为：C6H12O6CH3CH2CH2COOH＋2H2＋2CO2＋热量4H2＋CO2CH4＋2H2O2.含氮有机物质的转化含氮有机物是土壤中氮素的主要贮藏状态，包括蛋白质、氨基酸、腐殖质等。(1)水解作用蛋白质在微生物分泌的蛋白质水解酶作用下，分解成氨基酸的作用称水解作用。蛋白质氨基酸蛋白质水解酶(2)氨化作用分解含氮有机物产生氨的生物学过程称氨化作用。

7、CH2NH2COOH＋O2HCOOH＋CO2＋NH3CH2NH2COOH＋H2CH3COOH＋NH3CH2NH2COOH＋H2OCH2(OH)COOH＋NH3氧化好气分解还原嫌气分解水解3.硝化作用氨态氮被微生物氧化成亚硝酸，并进一步氧化成硝酸的过程，称硝化作用。这一作用可分为两个阶段：第一阶段，氨被亚硝酸细菌氧化成亚硝酸；第二阶段，亚硝酸被硝化细菌氧化成硝酸。其反应如下：2NH2＋3O22HNO2＋2H2O＋热量2HNO2＋O22HNO3＋热量（4）反硝化作用同细菌在无氧或微氧条件下以NO3－或NO2－作为呼吸作用的最终电子受体

8、生成N2O和N2的硝酸盐还原过程，称反硝化作用。其反应如下：反硝化细菌C6H12O6＋24KNO324KHCO3＋6CO2＋12N2↑＋18H2O3.含磷有机物质的转化土壤中含磷有机物主要有核蛋白、卵磷脂、核酸、核素等，它们在有机磷细菌的作用下进行