土壤硫素與環(huán)境

土壤硫素與環(huán)境第1頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六主要內容土壤硫素及其形態(tài)生態(tài)系統(tǒng)中的S循環(huán)土壤硫素的轉化及影響因素土壤硫素與環(huán)境第2頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六土壤硫素含量

土壤全硫含量依土壤形成條件、土壤中粘土礦物和有機質含量不同而有很大變化。世界耕地全硫含量在0~600mg/kg的范圍內，含有機質多的土壤可達5000mg/kg。我國土壤全硫含量大致在100~500mg/kg土之間。第3頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六土壤硫素形態(tài)

土壤中含硫化合物主要以無機硫和有機硫兩種形態(tài)存在。無機硫主要來自巖石或成土礦物的自然風化。土壤中的無機硫按其物理﹑化學性質又可劃分為四種形態(tài)：水溶態(tài)硫酸鹽；吸附態(tài)硫；與碳酸鈣共沉淀的硫酸鹽；硫化物。無機硫也可分為：原生礦物中的硫，元素硫、硫化物、共沉淀的硫酸鹽、不溶的硫酸鹽、水溶性硫酸鹽，吸附性硫酸鹽第4頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六第5頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六有機硫是土壤硫素的主要貯備庫，作物不能直接利用，需經(jīng)微生物分解轉化成植物有效態(tài)的硫酸鹽后，才能為作物提供有效的硫營養(yǎng)。土壤有機硫分為三類：氫碘酸還原硫；碳鍵硫；惰性硫（殘余硫）。土壤總硫含量只能反映該土壤對作物的供硫潛力，而有效硫才能反映土壤對作物的供硫水平，二者有一定的相關，但也存在很大差異。第6頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六第7頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六幾種土壤類型有機和無機硫含量第8頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六生態(tài)系統(tǒng)中的硫循環(huán)第9頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六在土壤的硫素循環(huán)中，主要涉及土壤硫庫的輸入與輸出關系。而土壤硫庫不僅對作物生長可作為硫素的重要源，同時也擔當硫素循環(huán)中硫素淋溶損失的庫。而土壤硫庫由土壤無機硫庫和有機硫庫所組成，并經(jīng)常進行著兩庫間的物質相互轉化而處于動態(tài)平衡過程。

第10頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六土壤無機硫庫的主要來源自然狀態(tài)下，土壤無機硫庫的主要來源包括：土壤有機硫的轉化、土壤生物硫的分解釋放，枯落物及其它有機物腐爛分解的無機硫，降雨使大氣SO2或其它無機硫（汽溶膠、SO42-微粒）土壤有機硫向無機硫的轉化是土壤無機硫庫的最主要來源。其它無機硫的輸入量則受植被類型、氣候條件、地理位置及大氣污染程度等因素的制約。第11頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六

土壤無機硫除通過微生物作用向土壤有機硫轉化，植物根系吸收而進入另一硫庫（植物硫庫）外，土壤硫素的淋溶損失、徑流與侵蝕可使大量的硫素流失掉SO42-是硫素最易淋失的形態(tài)，影響硫酸鹽轉化與移動的任何因素都會影響硫素的淋失。為此，許多反應如有機硫礦化，硫酸鹽固定、硫化物氧化、硫酸鹽還原及吸附等，對促進或阻礙硫的淋失都是重要的。土壤硫酸鹽的吸持容量不僅因土壤而異，而且因剖面層次的不同而不同。土壤pH、粘土礦物類型、協(xié)同離子與濃度皆影響硫素的吸附。土壤無機硫的主要去向第12頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六土壤中硫素的轉化土壤中含硫物質在生物和（或）化學作用下發(fā)生無機硫和有機硫的轉化．（1）無機硫的轉化包括硫的還原和氧化作用。無機硫的還原作用：硫酸鹽（SO42-）還原為H2S的過程無機硫的氧化作用：還原態(tài)硫氧化為硫酸鹽的過程．第13頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六第14頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六影響土壤有機硫轉化的主要因素

（1）土壤微生物土壤微生物N、C的有效性、植被、土壤溫度、濕度、pH值等是影響土壤有機硫素轉化的主要因素。如C或S向土壤有機硫庫的加入會降低有機硫礦化，尤其是加入N時更為如此，因SO42－向HI－還原態(tài)硫的轉化固定往往因缺乏足夠的N素而受到限制。（2）植被土壤有機硫的礦化速率在有植被條件下大于裸地土壤，其原因可能與植物根際的微生物活性較高以及由植物根系和根際微生物所分泌的磺基水解酶活性較高有關。土壤微生物和植物對土壤SO42－的不斷攝取也會刺激通過磺基水解酶作用酯鍵水解而進行的HI還原態(tài)硫的生物化學礦化。

第15頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六（3）土壤溫、濕度田間土壤濕度與溫度的波動性變化會造成土壤的干、濕效應。由此可促進土壤有機硫中SO42－的釋放。這主要是刺激了土壤微生物活性、促進了土壤有機硫礦化或由于夏季的干燥高溫造成酯鍵的物理斷裂所致。（4）

土壤pH

酸性土壤提高pH也會促進有機硫（酯）的水解礦化。此外，植物生長、蚯蚓等土壤動物因土壤pH改善而使活性增強同樣會通過增強磺基水解酶活性以及土壤有機質分解而促進土壤有機硫的礦化。

第16頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六土壤硫與環(huán)境土壤中的S對環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在土壤中大量的氣態(tài)硫化物進入大氣，進而影響全球變化。土壤中氣態(tài)硫化物的形成對大氣酸沉降和環(huán)境酸化的發(fā)生起一定的作用，威脅到自然生態(tài)系統(tǒng)及人類生存環(huán)境，另外土壤中S的氧化還原作用對N、C循環(huán)、對土壤環(huán)境也有影響。第17頁，共18頁，2023年，2月20日，星期六土壤揮發(fā)的氣態(tài)硫化物對環(huán)境的影響土壤中約有100*1012g/a的氣態(tài)硫化物進入大氣，從而影響全球變化。這些氣體主要包括H2S、COS、CH3SH、CS