土壤有机碳含量 单位
用碳硫仪测定土壤中碳、有机碳和无机碳的含量
红外碳硫仪测定土壤中碳含量的探讨廖漓文董震堃〔Liao Li Wen〕〔XX华北地质勘查局核工业二四七大队，XX宝坻，301800〕摘要：目前，传统土壤中碳的测定常采用重量法、容量法、气量法等手段，这些方法存在装置复杂、操作繁琐、效率低下、不易掌握等诸多问题，不能满足大批量地质土壤样品的分析。
本文探讨通过采用高频红外碳硫分析仪代替传统手段对土壤中碳、有机碳和无机碳进展测定的可行性及优越性，并分析测定过程中进一步提高测定准确度、提升操作效率、提升实验室经济效益的方法手段。
关键词：高频红外碳硫分析仪、土壤、碳关键词：高频红外碳硫分析仪；土壤；碳；New application of high frequency infrared ray carbon sulphuranalyserAuthor: Liao Li Wen(Tianjin North China Geological Exploration Bureau Of Nuclear Industry The Brigade 247, TianjinBaodi, 301800).Abstract:Currently, gravimetric method, volumetric method, Volume method are three mainly methods used in traditional soil carbon measure. plicated device, tedious operation, low efficiency and plex operation still hindered the large range application of traditional methods for massive soil samples analysis. Instead of traditional methods, CS analysis are more simple operation and have more advantages. The method has high accuracy, efficiency and the result has good reproducibility. Meantime it also promote the economic benefits of laboratory.Key words: high frequency infrared ray carbon sulphur analyser; soil; carbon1前言土壤中含碳量〔总含碳量、有机碳含量、无机碳含量〕的鉴定是土壤化学性质鉴定的一个重要环节，对分析土壤常规特性、了解土壤矿物元素的含量、确定盐渍化土壤碱化程度等都存在重要意义。
土壤有机碳含量 单位
土壤有机碳含量单位
土壤有机碳含量是衡量土壤肥力和质量的重要指标之一。
土壤有机碳含量的单位主要有以下几种:
1. 百分比(%)
以土壤总质量为基础,计算土壤有机碳含量占总质量的百分比,如1%、2%等。
这是国际上最常用的单位。
2. 克/公斤(/)
以每公斤土壤计算其中含有多少克的有机碳,如20/、30/等。
与百分比直接对应。
3. 吨/亩(/)
以每亩土地计算其中含有多少吨的有机碳,如2/、3/等。
这个单位更侧重于农业生产实际。
4. 克/平方厘米(/2)
以每平方厘米土壤表层计算其中含有多少克的有机碳。
反映了土壤有机质分布的具体层次特征。
以上单位在不同情况和目的下使用,但百分比和克/公斤是土壤有机碳含量最常用的表达单位。
它们可以相互转化,直接反映土壤肥力和质量。
重庆西部表层土壤有机碳储量与密度分布
重庆西部表层土壤有机碳储量与密度分布鲍丽然;严明书;贾中民;龚媛媛【摘要】利用多目标区域地球化学调查数据，估算了重庆西部地区表层土壤有机碳密度和储量。
结果表明，重庆西部地区表层（0～20 cm）土壤有机碳储量为41038589 t，平均密度为2929 t·km－2。
从地貌类型看，低山（2984 t· km－2）和中山（2986 t·km－2）区土壤有机碳密度较高，丘陵区（2628 t·km－2）最低，山地土壤有机碳储量最丰富。
不同类型土壤中，石灰土有机碳平均密度最高（5043 t·km－2），其次为黄壤（3756 t·km－2），紫色土最低（2329 t· km－2），紫色土有机碳储量最大。
就土地利用方式而言，林地土壤有机碳平均密度最高（4071 t·km－2），耕地土壤处于中等水平（2752 t·km－2），居民及建筑用地有机碳密度最低（2416 t·km－2），耕地土壤有机碳储量最大。
与第二次土壤普查数据对比发现，该区土壤有机碳储量和密度呈降低趋势，表层土壤作为碳源向大气释放碳，尤其是江津、潼南地区土壤有机碳密度分别降低了56．7％、45．1％。
%Based on the soil data obtained by multi⁃purpose regional geochemical survey, the authors estimated the surface soil organic carbon storage and organic carbon density in western Chongqing. The results show that the surface soil organic carbon storage is 41 038 589 t, with organic carbon average density of 2 929 t·km-2. As for geomorphological types, the soils of low maintains (2 984 t· km-2 ) and middle maintains ( 2 986 t·km-2 ) have higher organic carbon density, the density of hills soil is the lowest, and the main⁃tainous soil has most abundant organic carbon storage. In different soil types, the organic carbon density of limestone soil is the highest ( 5 043 t·km-2 ) , followed by yellow soil ( 3 756 t·km-2 ) , theorganic carbon density of purple soil is the lowest ( 2 329 t·km-2 ) , and the organic carbon storage of purple soil is the highest. Regarding the land use, the organic carbon density of forest land is the highest ( 4 071 t·km-2 ) , the cultivated land is at the middle level ( 2 752 t·km-2 ) , the resident and building soil is the lowest ( 2 416 t·km-2 ) , and the organic carbon storage of the cultivated land is the highest. A comparison with the data of the Second Soil Gen⁃eral Survey shows that the surface soil organic carbon storage and organic carbon den sity have been reduced and, as‘carbon source’ , the surface soil has released organic carbon to the air. Especially the soil in Nanchuan and Jiangjin has decreased by 56.7% and45.1%respectively.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】6页(P180-185)【关键词】表层土壤;有机碳储量;有机碳密度;重庆西部【作者】鲍丽然;严明书;贾中民;龚媛媛【作者单位】重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队，重庆 400038;重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队，重庆 400038;重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队，重庆 400038;重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队，重庆 400038【正文语种】中文【中图分类】P632全球气候变暖是当今世界范围内最受瞩目的环境问题之一，大气中二氧化碳浓度升高是导致气候变暖的主要因素[1]。
有机质丰度评价指标-有机碳含量
有机碳含量的测定方法
燃烧法
通过燃烧土壤样品，测定释放出 的二氧化碳的量，从而计算出有 机碳含量。
元素分析法
利用元素分析仪测定土壤中碳、 氮、磷等元素的质量分数，进而 推算出有机碳含量。
红外光谱法
利用红外光谱仪测定土壤中特定 有机物的含量，间接推算出有机 碳含量。
02
有机碳含量与土壤质量的关系
有机碳含量与土壤肥力的关系
总结词
有机碳含量是评价土壤肥力的重要指标，它直接反映了土壤中有机质的积累和分解状态，对土壤养分的供应和土 壤生产力具有重要影响。
详细描述
有机碳含量高的土壤通常具有较高的养分含量，如氮、磷、钾等，这些养分的有效性也较高。这是因为有机碳不 仅为植物生长提供所需的碳源，还能通过矿化作用释放出植物可利用的养分。此外，有机碳含量高的土壤通常具 有良好的保水能力和通气性，有利于植物根系的生长和养分吸收。
03
有机碳含量在土壤质量评价中的 应用
有机碳含量在农田土壤质量评价中的应用
总结词
有机碳含量是评价农田土壤质量的重要指标，可以反映土壤的肥力和可持续生产能力。
详细描述
有机碳含量是衡量土壤有机质的重要参数，它与土壤的肥力、保水能力和土壤结构等密 切相关。在农田土壤质量评价中，有机碳含量越高，通常表示土壤的肥力和可持续生产 能力越强。因此，保持和提高农田土壤的有机碳含量对于农业生产的可持续发展具有重
详细描述
在发达国家，由于工业化进程和能源消费的 增加，有机碳含量通常呈上升趋势。而在发 展中国家，由于快速的工业化和城市化，有 机碳含量也呈现上升趋势。然而，在一些森 林覆盖地区，有机碳含量可能会因为森林砍
伐和土地利用变化而下降。
有机碳含量变化对全全球气候变化具有重要影响。
土壤有机碳库的分类及其研究进展
土壤有机碳库(SOCP)的库容量巨大,其微小的变化会在很大程度上影响大气中二氧化碳的浓度,因此SOCP在全球碳循环中起着重要作用[1]。
土壤有机碳（SOC）是地球表层系统中最大且最具有活动性的生态系统碳库之一。
其有机碳总贮量约在1 400~1 500 Pg 之间[1（] 1 Pg=1015 g），是陆地植被碳库的2~3 倍，大气碳库的2 倍多，其较小幅度的变动都会引起大气中CO2浓度变化，进而影响全球气候变化。
土壤有机碳库分为两部分：活泼碳和不活泼碳。
其中不活泼碳约占土壤总有机碳库的25%甚至更高[2]，这部分不活泼的碳具有较长的周转时间（千年以上）。
国外好多文献把土壤有机碳库分为三部分：活跃碳库（active carbon pool），缓效性碳库（slow carbon pool）和惰性碳库（passive carbon pool）。
其中，土壤活性有机碳指在一定的时空条件下，受植物、微生物影响强烈、具有一定溶解性、在土壤中移动比较快、不稳定、易氧化、分解、易矿化，其形态、空间位置对植物、微生物来说活性比较高的那一部分土壤碳素，大约是土壤活生物量的2~3倍；缓效性碳库包含难分解的植物和较稳定的微生物，而惰性碳库是那些化学性质和物理性质都稳定的部分[3]。
土壤有机碳库是陆地生态系统长期光合作用和分解作用动态平衡的结果因此凡是影响生态系统光合和呼吸过程的因子如气候、地形、土壤质地等都将控制着土壤有机碳库的动态变化[4]。
放牧、围封、土地利用变化等人为因素会导致土壤有机碳的动态变化[5]。
夏海勇等研究秸秆添加量对黄潮土和砂姜黑土有机碳库分解转化和组成的影响规律，结果表明: 秸秆添加越多, 碳库活度便越高, 越有利于有机物料分解, 降低腐殖化系数; 黏粒含量越高, 有机物料的分解受阻, 腐殖化系数便越高[6]。
对大兴安岭区域研究发现，土壤有机碳含量近似于土壤有机质含量的分布趋势，也和土层厚度有一定关系[7]。
全国土壤碳储量及各类元素（氧化物）储量实测计算
全国土壤碳储量及各类元素（氧化物）储量实测计算暂行要求全国多目标区域地球化学调查系统取得土壤有机碳、全碳及各类元素（氧化物）等54项指标，对于实测土壤碳储量和元素（氧化物）储量以及研究地球系统物质循环具有重要意义，在土地利用、农业种植和环境评估等经济社会发展各方面发挥现实作用。
在全国多目标区域地球化学调查基础上，分别建立单位土壤碳量、单位土壤元素量及单位土壤氧化物量，进行土壤碳储量及元素（氧化物）储量计算。
以单位土壤碳量为例，采用4km2网格为计算单元，即以多目标区域地球化学调查确定的土壤表层样品分析单元为计算单位，土壤表层样碳含量及其对应的深层样碳含量（分析单元为16km2），分别代表计算单位表层土壤碳含量与深层土壤碳含量，依据其含量分布模式计算得到单位土壤碳量，对单位土壤碳量进行加和计算取得土壤碳储量。
土壤碳及各类元素（氧化物）含量由土壤表层至深层主要存在两类分布模式，即指数分布模式和直线分布模式。
其中有机碳与氮含量分布为指数模式，按照指数公式计算；无机碳及其他元素和氧化物含量分布为直线模式，按照直线公式计算。
土壤有机碳与氮含量水平存在地区性和沉积类型差别，综合各省区有机碳与氮含量分布特征，在全国采用平均指数模式计算单位土壤碳量和氮量，属于区域碳储量和区域氮储量计算。
为规范全国区域土壤碳储量及元素（氧化物）储量计算要求和方法，现作出如下规定。
一、单位土壤碳量计算方法土壤碳储量采用单位土壤碳量为单元进行加和计算。
单位土壤碳量用USCA 表示，要求按照深层（0-1.8m ）、中层（0-1.0m ）和表层（0-0.2m ）三种深度分别计算有机碳（TOC ）、无机碳（TIC ）和全碳（TC ）储量，依次表示为USCA TOC,h 、USCA TIC,h 和USCA TC,h 。
式中h 为深度，如有机碳USCA TOC,0-1.8m 、USCA TOC,0-1.0m 、USCA TOC,0-0.2m 。
活性有机碳的测定
活性有机碳的测定1可溶性有机碳(DOC):称取15 g新鲜土样加入30 ml蒸馏水,于室温下振荡30 min, 4000 r·min-1离心15 min,上清液过0·45μm滤膜,滤液加 5 ml0·8 mol·L-1K2Cr2O7和5 ml浓H2SO4,在185℃下消煮5 min,用0·2 mol·L-1FeSO4滴定.土壤可溶性有机碳有效率=DOC/TOC×100%.2土壤微生物生物量碳(MBC):采用氯仿熏蒸-K2SO4提取方法.称取相当于烘干土10 g的新鲜土样,在真空干燥器中用氯仿熏蒸24 h,用反复抽真空方法除去残存氯仿,再用30ml0·5mol·L-1K2SO4溶液振荡提取30 min,过滤的提取液用重铬酸钾容量法测定碳含量.同时以不熏蒸土样为对照.以熏蒸土样与不熏蒸土样提取的有机碳的差值分别乘以转换系数Kc(2·22),计算土壤微生物生物量碳.土壤微生物熵=MBC/TOC×100%.3用KMnO4氧化法测定土壤中的活性有机质其操作为：称取约含15 mg碳的土壤样品于30 ml塑料旋盖的离心管中,加入25 ml 高锰酸钾,250r•min-1振荡1 h,然后在时速4000 r min-1下离心5 min,将上清液用去离子水以1∶250稀释,在分光光度计565 nm下测定稀释样品的吸光率,由不加土壤的空白与土壤样品的吸光率之差,计算出高锰酸钾浓度的变化,并进而计算出氧化的碳量或有机质即活性有机质(氧化过程中1 mmol L-1KMnO4消耗0.75 mmol L-1或9 mg碳)。
试验中选择的KMnO4浓度为33 mmol L-1、167mmol L-1和333 mmol L-1,由此测定出的三组活性有机质分别称其为高活性有机质、中活性有机质和活性有机质。
土壤全量有机质用K2Cr2O7氧化法测定。
土壤有机质含量标准表
一、土壤一般概述土壤养分是指存在于土壤中的植物所必需的营养元素。
包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、锌(Zn)、铜(Cu)、硼(B)、氯(Cl)等16种。
在自然土壤中，除前三种碳(C)、氢(H)、氧(O)三种元素外，其他土壤养分主要来源于土壤矿物质和土壤有机质、其次是大气降水、坡渗水和地下水等。
土壤养分分级标准主要针对有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾的含量进行分级，每种级别对应不同成分的含量不同。
而在实际工作中，我们可以对照或参考这个标准，对要进行施肥的土地进行测试分析，以了解土壤的真实肥力状况。
一般情况下，耕作层土壤有机质含量通常在5%以上；褐土在自然植被下，有机质含量为1-3%，但由于褐土适于耕作，大部分已辟为农地，致使土壤中的有机质含量减少到了1%左右。
有机质是土壤肥力的标志性物质，其含有丰富的植物所需要的养分，调节土壤的理化性状，是衡量土壤养分的重要指标。
它主要来源于有机肥和植物的根、茎、枝、叶的腐化变质及各种微生物等，基本成分主要为纤维素、木质素、淀粉、糖类、油脂和蛋白质等，为植物提供丰富的C、H、O、S及微量元素，可以直接被植物所吸收利用。
其中有机质的分级可作为土壤养分分级，土壤养分分级标准共六级，且六级为最低，一级为最高。
二、常见土壤分类1.棕壤：棕壤又称棕色森林土，主要分布于半湿润半干旱地区的山地垂直带谱中，如秦岭北坡、吕梁山、中条山、六盘山等高山及洮河流域的密茂针叶林或针阔混交林的林下。
在褐土分布区之上。
具有深达1.5-2m发育良好的剖面，有枯枝落叶层、腐殖质聚积层，粘化过渡层，疏松的母质层等。
表土层厚约15-20cm，质地多为中壤。
其下则为粘化紧实的心土层，粘粒聚集作用明显，厚约30-40，富含胶体物质和粘粒，有明显的核状或棱块状结构，在结构体表面有明显的铁锰胶膜复被。
再下逐渐过渡至轻度粘化的底土层。
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土壤有机碳含量单位
：克/千克
土壤有机碳含量是指土壤中有机物质的含量，通常以土壤中有机碳的
含量来表示。
土壤有机碳含量是土壤肥力的重要指标之一，它直接影
响着土壤的肥力、水分保持能力、土壤结构和生物多样性等。
因此，
了解土壤有机碳含量的变化规律对于保护土壤资源、提高农田生产力
和维护生态平衡具有重要意义。
土壤有机碳含量的测定方法有多种，常用的有干燥燃烧法、湿氧化法、酸碱滴定法等。
其中，干燥燃烧法是最常用的方法之一，它通过将土
壤样品干燥后燃烧，测定燃烧后残留物中的有机碳含量。
湿氧化法则
是将土壤样品与强氧化剂反应，将有机物质氧化为二氧化碳，再通过
测定二氧化碳的含量来计算有机碳含量。
酸碱滴定法则是将土壤样品
与酸或碱反应，将有机物质转化为可滴定的物质，再通过滴定的方法
来计算有机碳含量。
土壤有机碳含量的变化受到多种因素的影响，包括土地利用方式、气
候条件、土壤类型、土地管理措施等。
研究表明，不同土地利用方式
下的土壤有机碳含量存在显著差异。
例如，森林土壤的有机碳含量通
常较高，而农田土壤的有机碳含量则相对较低。
气候条件也是影响土
壤有机碳含量的重要因素之一。
在干旱地区，土壤有机碳含量通常较低，而在湿润地区则相对较高。
此外，土壤类型和土地管理措施也会对土壤有机碳含量产生影响。
例如，深耕、施肥和翻耕等措施会降低土壤有机碳含量，而覆盖、轮作和植树造林等措施则有助于提高土壤有机碳含量。
总之，土壤有机碳含量是土壤肥力的重要指标之一，它对于维护生态平衡、提高农田生产力和保护土壤资源具有重要意义。
因此，我们应该加强对土壤有机碳含量的研究，探索有效的土地管理措施，提高土壤有机碳含量，保护土壤资源，促进可持续发展。