吕学都
中国青海省瓦里关山大气本底站的大气CO2浓度测量结果
375 370 CO2 365 浓 度 360
(ppmv) 355 350
345 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 年
吕学都
1.0
1998年
0.5
温 度 距 平
第三节 腐殖质与腐殖化过程>腐殖化过程>>木质素理论
腐殖质形成过程-木质素理论
木 质 素 木质素构成单元
微 生 物 分 解
继续被微生物分解
富里酸
残余 部分
脱甲基、氧化与 含氮化合物聚合
胡敏酸
第三节 腐殖质与腐殖化过程>腐殖化过程>>木质素理论的依据
木质素与腐殖质的相似性
• 对于大多数细菌和真菌，木质素和腐殖质均很难分解； • 木质素和胡敏酸均溶于碱，并被酸沉淀；部分溶于乙醇； • 二者均含有-OCH3基，随着分解进程的推进，-OCH3基含量 减少； • 当木质素与碱液一同加热时会转化为含-OCH3基的胡敏酸； • 氧化木质素具有与胡敏酸类似的性质
近140年来全球温度变化（相对于1961－1990年）
℃
过去140年间全球升温0.4－0.8℃（平均0.6℃）； 13个最暖年份出现在1983年以后。 吕学都
第一节 土壤有机质概念>有机质功能>>有机C储库
土壤有机C库
• 大量存在于土 壤和植被中；
• 是大气中CO2 的源和库
G (109) tons
/wiki/Greenhouse_gas
第一节 土壤有机质概念>有机质功能>>有机C储库
土壤和植被是大气中CO2的源和库
• 砍伐热带雨林释放的C每年可达1.5-3 G 吨 • 南美稀树草原（Savannas）改为牧场后增加热 带土壤C积聚每年100-500M吨； • 土壤C 75%积聚在20 cm以下土层；
第三节 腐殖质与腐殖化过程>腐殖化过程>>聚合理论
腐殖质分组
黄色溶液 褐色沉淀
稀NaOH溶 出去有 液浸提过滤
清液
酸化过滤
机残体 的土样
黑色 残渣
第三节 腐殖质与腐殖化过程>腐殖质
腐殖质组分
富里酸也称黄腐酸 (Fulvic Acid)：既溶于碱 又溶于酸； 胡敏酸也称黑腐酸 (Humic Acid)：仅溶于碱 不溶于酸； 胡敏素又称黑腐素 (Humin)：既不溶于酸又 不溶于碱。
• 根系输入对土壤C积聚贡献大：根中物质不易 分解的比例：豆科植物，43-47%；禾本科牧草 54-62 %
第一节 土壤有机质概念>定义
土壤有机质定义
土壤有机质是土壤中处于各个分解阶段的有机 物质，包括以下组分：
有机残体 (Organic Байду номын сангаасebris)；
土壤生物(Soil Organisms)；
第一节 土壤有机质概念>有机质含量
有机质在土壤组分中的比例
孔隙 50%
矿物质 45%
有机质 5%
矿物质 95-99%
有机质 1-5%
体积比
重量比
第二节 有机物质分解>>矿化作用
有机物分解-矿化作用
在微生物等土壤生物作用下，有机物质分解， 有机N, P, S 转化为植物有效的无机形态 (NH4+, NO3-, PO43-, SO42-) 的过程称为矿化作用。 有机物质分解可以在好气条件下进行，也可以 在厌氧条件下进行。
第三节 腐殖质与腐殖化过程>腐殖质
腐殖质结构
第三节 腐殖质与腐殖化过程>腐殖质>>组分性质
腐殖质各组分性质
富里酸 胡敏酸 胡敏素
颜色 浅黄 黄褐 深褐 灰黑 聚合程度 ----------------------------------------------------> 含碳量 45% -------------------------------------------> 62% 含氧量 48% <------------------------------------------- 30% 交换性酸 1400 <------------------------------------------ 500 (cMol/kg)
0
(℃)
-0.5
北半球地表温度变化
1000 1200 1400 1600 1800 2000 年
20世纪是过去1000年中最温暖的100年。 吕学都
0.8
0.6 0.4 温 度 距 平 （ ） 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 年
第三节 腐殖质与腐殖化过程
土壤腐殖质是复杂的、不易分解的有机大分子的 混合物
形成过程复杂
使土壤具有肥力
第三节 腐殖质与腐殖化过程>腐殖质
腐殖质
土壤腐殖质是各种有机体的组织本身或
其合成物质，在生物和非生物作用下，经过
转化形成的褐色或深褐色的，呈无定形胶体
状、复杂的、不易分解的高分子混合物。
第三节 腐殖质与腐殖化过程>腐殖质
CO2, CH4, N2O, H2O…
地表吸收 增温效应
吕学都
全球气候变化的基本事实
夏威夷Mauna Loa观象台测量的大气CO2浓度变化
370 360
CO2 350 浓 度
340
(ppmv) 330
320
310
300
1960
1970
1980
1990
2000 年
现已达到370ppmv（百万分之一体积）。
腐殖质（Humus)。 严格意义上的土壤有机质是土壤腐殖质。
第一节 土壤有机质概念>组成
土壤有机质组成
有机残体 (Organic Debris) 植物根系残茬、枯枝落叶 死的微生物组织、无脊椎动物残骸和排泄物 土壤生物 (Soil Organisms) 土壤微生物 土壤无脊椎动物 植物的细根 腐殖质 (Humus) 土壤生物分解有机残体而重新形成的有机物质
土壤有机质
第一节 土壤有机质概念
第二节 有机物质分解 第三节 腐殖质与腐殖化过程 第四节 土壤有机质与土壤肥力
第五节 土壤有机改良剂
第六节 影响土壤有机质含量的因素
土壤的生态功能
植物生 长基质 养分及有机废 物的循环系统
大气调节 土壤生物 的栖息地
水资源供 应及净化 系统
工程基质
温室效应：
温室气体能吸收地表长波辐射，使大气变暖，与 “温室”作用相似。 若无“温室效应”，地球表面平均温度是－18℃， 而非现在的15℃。