實習二 靜態(tài)堿液吸收法測定土壤呼吸

1、實習二 靜態(tài)堿液吸收法測定土壤呼吸在土壤新陳代謝功能過程中，由于產(chǎn)生大量的二氧化碳，并向大氣釋放二氧 化碳的過程稱之土壤呼吸。土壤呼吸包括土壤微生物呼吸、根呼吸和土壤動物呼 吸三個生物過程，以及一個非生物過程：即在高溫條件下的化學氧化過程。一、實驗目的及意義土壤呼吸是表征土壤質量和肥力的重要生物學指標，它反映了土壤生物活性 和土壤物質代謝的強度。在生態(tài)演替過程中，植被的變化通過吸收養(yǎng)分和歸還有 機物等，以影響土壤的物理、化學和生物學性狀，土壤呼吸亦隨之變化，指示著 生態(tài)系統(tǒng)演替的過程與方向。碳循環(huán)是地球系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，與氣候、水分循環(huán)、 養(yǎng)分循環(huán)以及陸地、海洋的光合生產(chǎn)息息相關。正確理解全球碳

2、循環(huán)，是了解地 球的環(huán)境歷史及人類的生存環(huán)境，以及預測它所操縱的未來的中心構成?？梢姡寥篮粑饔檬顷懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)中碳素回到大氣的主要途徑，其微小的 變化都會引起大氣CO2濃度的較大變化，所以增加土壤中的碳儲量，可以抵消 由于人類活動釋放到大氣中的CO2。反之，土壤有機碳的釋放也可以顯著的增加 大氣中的CO2濃度，從而加劇全球變化的進程。所以了解土壤呼吸，有助于了 解土壤碳變化的速率和趨勢，以及全球碳循環(huán)的過程，對減緩全球變化十分重要。通過本試驗，希望大家掌握測定土壤呼吸的一種常用、簡便的方法靜態(tài) 堿液吸收法。二、影響土壤呼吸的因素溫度和濕度主要是通過對土壤微生物代謝和植物根系生長的影響來改變土

3、 壤呼吸作用的。許多研究表明，土壤呼吸和溫度之間存在明顯的相關關系。Q10 值常用來描述溫度和土壤呼吸之間的關系，它是指溫度升高10C時，土壤呼吸 速率增大的倍數(shù)，平均值為2.4。水分一般和溫度共同作用于土壤呼吸，產(chǎn)生協(xié) 同效應。在一定溫度范圍內，土壤呼吸隨著溫度和濕度的升高而增高。在水分飽 和或漬水或過十的條件下，土壤呼吸速率將被抑制。植被類型、養(yǎng)分狀況、有機 質含量、土壤的理化性質等在不同的區(qū)域有很大的差異，這導致土壤呼吸速率的時間、空間異質性較大。三、土壤呼吸的測定方法從上個世紀開始人們就開始關注土壤呼吸，并探索出測定土壤呼吸速率的不 同方法，每種方法都各具有點與局限性。從大的方向講主要

4、有兩種：間接測定法 與直接測定法。間接測定法是通過測定其它相關指標來推算呼吸速率，例如：土 壤總的新陳代謝、土壤中的三磷酸腺干（ATP）含量或通過溫度和水分對呼吸速 率的影響建立回歸方程計算等。這種方法具有較大的時空局限性，而且測定結果 難以和其它方法進行比較，所以一般較少采用。直接測定法基本可以分為靜態(tài)氣 室法、動態(tài)氣室法和微氣象法三種。1.靜態(tài)氣室法靜態(tài)法是以土壤排放的CO2,經(jīng)過一定時間的積累進入到收集容器，再對容 器內的CO2進行定量計算。由此得到單位時間內土壤釋放的CO2量。靜態(tài)氣室 法又有靜態(tài)堿液吸收法和密閉氣室法兩種。靜態(tài)堿液吸收法：在樣地內埋入（5-10cm）直徑為16厘米的圓

5、形PVC管， 將桶內的綠色植物齊地剪掉后，放置事先已經(jīng)注入0.5mol/L的NaOH溶液5mL 的廣口瓶（燒杯），迅速密封以隔絕外界空氣中CO2的干擾，一段時間后取出堿 液瓶，迅速封好帶回實驗室內用0.1mol/L的HCl滴定分析，可得到該時間內的 土壤呼吸速率。四、實驗步驟選取好樣點，將收集裝置安裝好。試劑配置：0.5mol/L NaOH，0.1 mol/L 的 HCl，0.5mol/L 的 BaCl2，酚酞 指示劑。吸取5mL NaOH置于敞口容器中（燒杯或三角瓶），迅速密封，然后將其 放入收集容器中，并密封。放置2小時后將其密封后取回，用0.1 mol/L的HCl滴定。計算。2排放通量，公式如下：（V -V ）*CHCl*V *0.0022VCO2tt：為堿液吸收CO的時間；CO排放通量單位為：mg/h*