第四讲土壤有机质课件.ppt

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1、大气圈生物圈土壤营养库Soil-Plant-AirContinuity岩石风化物1第二章土壤有机质Organicmatter土壤有机质：存在于土壤中所有含碳的有机物质，包括动植物残体、微生物，及其分解和合成的各种有机物质。2一、主要内容组成与来源土壤微生物分解与转化腐殖质的形成与性质有机质的管理3二、基本问题土壤有机质累积是土壤形成的标志有机质的形成与转换过程是有机界和无机界联系的纽带有机质的形成与转化中使能量进入土壤有机质含量的多少决定着土壤性质土壤有机质含量变化影响到全球变化过程4土壤生态系统中物质循环56三、来源与组成来源：生物体（植物、动物、微生物）、施肥、工农业和生活用水、

2、废渣、有机农药等组成：C(52~58)、O(34~39)、H(3.3~4.8)、N(3.7~4.1)，还有P和S。C/N比约为10类型：非特异性（碳水化合物、木质素、蛋白质等）和土壤腐殖质(Humicsubstances)含量：从不足0.5％到20％以上变化，与气候、植被、地形、土类和耕作方式关系密切。7土壤有机质类型及特点土壤有机质是进入土壤的所有机物质非特异性有机质结构简单且已知的一些有机化合物、蛋白质、糖类、有机酸形成腐殖质的物质基础、养分来源、能量来源土壤腐殖质是在微生物作用下由多酚类物质聚合成而形成的高分子有机化合物在结构和性质有共同点、最难降解，为土壤有机质的呈黄色、棕黑

3、色结构简单物质结构复杂物质8土壤有机质变化植物残体进入土壤几个月，可溶性部分很快矿化，或形成微生物。经1年左右降解，2/3有机质已CO2形式释放。木质素等植物残体碳分解缓慢，以腐殖质形式存在于土壤中，占剩余1/3有机质的10～30％土壤中的有机质比近地表有机质分解慢9土壤中的生态系统大量微生物存在于土壤中，以土壤有机质为食物和能量来源10Soilisalive…Forexample,in1gofsoil:>100,000,000bacterialcells>11,000speciesofbacteriaAlsofungiandlargeranimals11Macrofauna:Soi

4、l‘Engineers’12TermiteSnailEarthwormVoleSoilAnimalsCentipedePseudoscorpion白蚁田鼠假蝎13Decomposition(shreddingresidues)Mixingsoil(aeration)Soilanimalsareimportantfor14Mesofauna:Soilpredators,pathogens,herbivores15SoilmesofaunaNematodesMites螨虫16Microorganisms:Soilprocesscontrollers17Soilmicroorganisms

5、FungiBacteriaFungi18FungiFilamentousgrowthWhataretheadvantagesoffilamentoushabit?19FungiFilamentousgrowthFunctionallycritical!-Wooddegrading-Mycorrhizalassociationmyco(fungus)+rhiza(root)(Symbioticstructureformedbyafungusplusaplant)20四、土壤微生物土壤微生物是有机质分解与转化的重要推动者，有细菌、真菌和放线菌等类型细菌单细胞形状多样自养/异养喜湿好/嫌气

6、真菌单/多细胞丝状异养耐酸好气放线菌单细胞异养耐干旱高温好气藻类低等植物光合作用湿润光照足21土壤微生物根据对营养和能源要求，微生物有化能有机营养型、化能无机营养型、光能有机营养型、光能无机营养型。根据呼吸特点，好气性微生物有氧呼吸、厌氧性微生物的无氧呼吸、兼厌氧性微生物兼性呼吸22影响微生物活动的因素温度：影响微生物的活性水分及有效性：影响溶液浓度、渗透压酸碱度：有最适范围土壤通气状况及氧化还原电位生物因素：微生物本身特性土壤管理措施:耕作和化学物质23土壤微生物的分布不同土壤类型中生存有不同的微生物黑钙土›棕壤›灰化土›水稻土›砖红壤土壤剖面层中微生物的数量和种类不同由表层向下逐

7、渐减少24五、土壤有机质的分解转换简单有机化合物碳氢化合物＋2O2CO2＋2H2O＋能量实质：简单化过程；养分和能量释放过程动力：微生物活动。好气时迅速彻底，嫌气时缓慢有中间产物，极嫌气时有还原物H2CH4形成（不利于植物）酶氧化25碳素循环模式26地表碳循环过程地表碳循环过程27土壤碳形态有机碳：存在于动植物有机体中土壤腐殖质无机碳：存在于岩石、矿物中28土壤有机质的分解转换含氮有机质：含氮物质氨基酸氨硝酸、硝酸盐硝酸氮气硝化氨化好气反硝化嫌气