土壤碳的生物地球化学循环.ppt

土壤碳的生物地球化学循环 姓名：徐 斌 专业：10级农资 电话 土壤碳的生物地球化学循环 主要学习目标： 1、土壤碳是怎样在生物圈中循环的？ 2 、土壤中的碳是怎样被固定的？ 3、土壤碳循环与全球气候变化的关系。 4、碳循环在土壤和生物圈有何意义？ 主要内容 第一节 土壤碳循环 第二节 土壤光合作用 第三节 土壤呼吸作用 第四节 土壤碳的固定 第五节 土壤碳酸盐转化与平衡过程 第六节 土壤碳循环与全球气候变化 第七节 土壤碳循环在全球碳循环中的 地位和意义 第一节 土壤碳循环 陆地生态系统中，光合作用吸收大气CO2，合成有机碳化合物，经过生态系统内植物和土壤中的一系列的代谢转化过程，最终有机碳化合物通过呼吸作用分解消耗，以CO2的形式返回大气，如此循环往复，构成了土壤的碳循环。 全球碳循环模式示意图 全球碳循环模式示意图 （一）土壤碳库在生物地球化  学循环中的周转 土壤碳库在生物地球化学循环中的周转速度与土壤有机质的平均停留期有密切的关系。光合产物进入土壤后，一部分矿化为CO2，部分变为新一代微生物体，部分变为腐殖质。如此往复循环，整个土壤有机碳处于动态平衡。 （一）土壤碳库在生物地球化学 循环中的周转 土壤碳的储存 土壤碳循环在全球碳循环中与各圈层联系及其地位 土壤是陆地表层系统参与全球碳循环和影响全球变化的主要碳储库，土壤有机碳问题在全球变化研究中具有重要战略意义。 （二）土壤碳循环对土壤氮、 硫、磷的影响 土壤碳循环是土壤氮、硫、磷循环的驱动因子，只有在适宜于土壤有机碳积累的条件下，才会有有机碳、硫、磷含量的增多。 另一方面，土壤有机碳的矿化也伴随着有机氮和碳键硫的矿化。硫酯和有机磷虽不随有机碳的矿化而矿化，但会因碳硫键的矿化而影响硫酯的矿化。 第二节 土壤光合作用 光合作用：绿色植物吸收太阳光的能量， 同化CO2和H2O，制造有机物质 并释放氧的过程。 光能、叶绿体 6CO2+6H2O-----------→C6H12O6+O2 光合作用产生的碳水化合物是土壤有机碳的最初来源。 第二节 土壤光合作用 光合作用主要在绿色植物的叶片上进行，叶绿体既是植物光合作用的主要场所，也是植物细胞生物化学活动的中心之一。 光合作用是光反应和暗反应的综合过程。根据储蓄能量和形成有机物的先后顺序，大致可分为原始反应、电子传递和光合磷酸化、碳同化三大步骤。 第三节 土壤呼吸作用 土壤呼吸作用，严格意义上讲是指未受扰动的土壤中产生CO2的所有代谢作用，包括异氧呼吸和植物根系的自氧呼吸；土壤呼吸由3个生物过程（根的呼吸、土壤微生物呼吸及土壤动物呼吸）和一个非生物过程（含碳物质的化学氧化作用）组成。 第三节 土壤呼吸作用 土壤呼吸作用的变化能显著地减缓或加剧大气中CO2的增加，进而影响气候变化。 尽管土壤呼吸作用的全球通量较大，但在人类干预之前陆地植物和土壤吸入与呼出的碳是接近平衡的。 影响土壤呼吸作用的直接因素是土壤环境（土壤质地、酸度、有机碳和水热条件）。 第三节 土壤呼吸作用 土壤呼吸作用的测定 通常是直接测定从土壤表面释放出的CO2量来确定的。 主要方法：静态气室法、密闭或敞开系统的动态气室法、CO2浓度梯度法和微气象法。 第四节 土壤碳的固定 土壤碳的固定：植物通过光合作用吸收大气中的CO2，将大气中的碳固定到生态系统中。 土壤固碳能力与土壤中稳定组分的含量密切相关，只有在那些能够在土壤中保存很长时间的有机质，才具有固碳意义。 第四节 土壤碳的固定 土壤有机质稳定性的研究包括以下几个方面： 1.土壤有机质周转速率的测定； 2.影响土壤有机质稳定性的因素； 3.土壤微生物是影响土壤有机质稳定性的重要因素之一。 第四节 土壤碳的固定 土壤固碳能力受到一系列的环境条件影响，不仅受到土壤物理和化学环境等自然因素的影响，还受到人类活动的影响。 要提高土壤固碳能力和潜力，要从碳库和碳流两方面考虑，通过人为干预和管理等措施促使土壤碳库和碳流向有利于土壤碳积累的方向发展。 土壤的碳储量＞森林土壤＞草原土壤＞农田土壤 第五节 土壤碳酸盐转化与 平衡过程 土壤中无机碳主要以碳酸盐的形式存在，且主要分布于半干旱地区的干旱