什么是土壤碳封存
通过减少二氧化碳排放量，或将大气中的二氧化碳储存到陆地、海洋或淡水水生生态系统中，都有助于降低大气中二氧化碳的浓度。“集汇”被定义为从大气中去除温室气体的过程或活动。长期以来将草地
和林地转变为农田（和放牧地）的活动导致了全球土壤碳的历史性损失。不过，恢复退化土壤和广泛采用土壤保持措施被认为很有潜力，有助于土壤中碳含量的增加。
世界粮农组织（FAO）关切农业对气候变化的影响、气候变化对农业的影响以及农业在缓解气候变化方面的作用。从历史上看，土地利用的转换和土壤栽培一直是大气温室气体（GHGs）的重要来源。据估计，这些来源仍然占温室气体排放量的三分之一左右。
然而，改进的农业实践可以通过减少农业和其他排放、以及在植物生物质和土壤中封存碳来帮助减缓气候变化。粮农组织的工作旨在确定、开发和促进减少农业排放和减少碳排放的农耕实践，同时帮助改善种植者的生计，特别是在发展中国家，通过在《京都议定书》之后出现的机制下增加种植者的生产和碳排放信用所带来的额外收入。
这一目标旨在扭转由于热带和亚热带地区森林砍伐和土地利用或管
理低效引发的土地退化现象，通过促进改善土地利用系统和土地管理实践，在经济利益和环境效益方面取得双赢，创造更高的农业生物多样性，更好的保护和环境管理，以及增加碳封存。
在过去几个世纪，特别是在过去几十年里，农业的发展使大量的土壤碳储量枯竭。农田土壤是地球上最大的碳储集层，并具有扩大碳封存的潜力，因此提供了一种可能的方式来减缓大气中二氧化碳浓度的增加速度。据估算，土壤可以在25年内隔离20 Pg碳，超过人类活动排放的10%。
与此同时，这一过程还对土壤、作物和环境质量、水土流失和沙漠化的预防以及生物多样性的提高产生积极作用。土地退化不仅降低了作物产量，还频繁减少了农业生态系统的碳含量，并可能减少生物多样性。因此，重要的是确定在联合国气候变化框架公约（UNFCC）、联合国防治沙漠化公约UNCCD和联合国生物多样性公约（UNCBD）三个联合国公约之间的土壤碳封存领域中发现那些重要的协同增效作用。
碳封存活动一直以来都受到《京都议定书》清洁发展机制的大力支持，其重点是造林和重新造林，这被认为是将碳封存在地上和地下的高效且易衡量的方法。
土壤环境质量评价
土壤环境质量评价涉及评价因子、评价标准和评价模式。评价因子数量与项目类型取决于监测的目的和现实的经济和技术条件。评价标准常采用国家土壤环境质量标准、区域土壤背景值或部门（专业）土壤质量标准。评价模式常用污染指数法或者与其有关的评价方法。 8.1污染指数、超标率（倍数）评价 土壤环境质量评价一般以单项污染指数为主，指数小污染轻，指数大污染则重。当区域内土壤环境质量作为一个整体与外区域进行比较或与历史资料进行比较时除用单项污染指数外，还常用综合污染指数。土壤由于地区背景差异较大，用土壤污染累积指数更能反映土壤的人为污染程度。土壤污染物分担率可评价确定土壤的主要污染项目，污染物分担率由大到小排序，污染物主次也同此序。除此之外，土壤污染超标倍数、样本超标率等统计量也能反映土壤的环境状况。污染指数和超标率等计算公式如下： 土壤单项污染指数=土壤污染物实测值/土壤污染物质量标准 土壤污染累积指数=土壤污染物实测值/污染物背景值 土壤污染物分担率（%）=（土壤某项污染指数/各项污染指数之和）×100% 土壤污染超标倍数=（土壤某污染物实测值－某污染物质量标准）/某污染物质量标准 土壤污染样本超标率（%）=（土壤样本超标总数/监测样本总数）×100% 8.2内梅罗污染指数评价 内梅罗污染指数（PN）= ｛［（PI均2）+ （PI最大2］/2｝1/2 式中PI均和PI最大分别是平均单项污染指数和最大单项污染指数。内梅罗指数反映了各污染物对土壤的作用，同时突出了高浓度污染物对土壤环境质量的影响，可按内梅罗污染指数，划定污染等级。内梅罗指数土壤污染评价标准见表8-1。 表8-1 土壤内梅罗污染指数评价标准 等级内梅罗污染指数污染等级 ⅠPN≤0.7清洁（安全） Ⅱ 0.7＜PN≤1.0尚清洁（警戒限） Ⅲ 1.0＜PN≤2.0轻度污染 Ⅳ 2.0＜PN≤3.0中度污染 Ⅳ PN＞3.0 重污染 8.3背景值及标准偏差评价 用区域土壤环境背景值（x）95%置信度的范围（x±2s）来评价： 若土壤某元素监测值xI＜x－2s，则该元素缺乏或属于低背景土壤。 若土壤某元素监测值在x±2s，则该元素含量正常。 若土壤某元素监测值xI＞x＋2s，则土壤已受该元素污染，或属于高背景土壤。 8.4综合污染指数法 综合污染指数（CPI）包含了土壤元素背景值、土壤元素标准（附录B）尺度因素和价态效应综合影响。其表达式： 式中CPI为综合污染指数，X、Y分别为测量值超过标准值和背景值的数目，RPE为相对污染当量，DDMB为元素测定浓度偏离背景值的程度，DDSB为土壤标准偏离背景值的程度，Z为用作标准元素的数目。主要有下列计算过程：（1）计算相对污染当量（RPE）
土壤检测标准 NY/T 1121-2006 土壤检测系列标准： NY/T 1121.1-2006 土壤检测第1部分：土壤样品的采集、处理和贮存NY/T 1121.2-2006 土壤检测第2部分：土壤pH的测定 NY/T 1121.3-2006 土壤检测第3部分：土壤机械组成的测定 NY/T 1121.4-2006 土壤检测第4部分：土壤容重的测定 NY/T 1121.5-2006 土壤检测第5部分：石灰性土壤阳离子交换量的测定NY/T 1121.6-2006 土壤检测第6部分：土壤有机质的测定 NY/T1121.7-2006土壤检测第7部分：酸性土壤有效磷的测定 NY/T1121.8-2006土壤检测第8部分：土壤有效硼的测定 NY/T1121.9-2006土壤检测第9部分：土壤有效钼的测定 NY/T 1121.10-2006 土壤检测第10部分：土壤总汞的测定 NY/T 1121.11-2006 土壤检测第11部分：土壤总砷的测定 NY/T 1121.12-2006 土壤检测第12部分：土壤总铬的测定 NY/T 1121.13-2006 土壤检测第13部分：土壤交换性钙和镁的测定 NY/T 1121.14-2006 土壤检测第14部分：土壤有效硫的测定 NY/T 1121.15-2006 土壤检测第15部分：土壤有效硅的测定 NY/T 1121.16-2006 土壤检测第16部分：土壤水溶性盐总量的测定 NY/T 1121.17-2006 土壤检测第17部分：土壤氯离子含量的测定 NY/T 1121.18-2006 土壤检测第18部分：土壤硫酸根离子含量的测定 NY/T 1119-2006 土壤监测规程 NY/T 52-1987 土壤水分测定法 NY/T 53-1987 土壤全氮测定法(半微量开氏法) NY/T 88-1988 土壤全磷测定法 NY/T 87-1988 土壤全钾测定法 NY/T 86-1988 土壤碳酸盐测定法 NY/T 1104-2006 土壤中全硒的测定 NY/T 296-1995 土壤全量钙、镁、钠的测定 NY/T 295-1995 中性土壤阳离子交换量和交换性盐基的测定 NY/T 889-2004 土壤速效钾和缓效钾
土壤有机碳分析测试技术 1、所需仪器：multi-C/N310主机和HT1300固体模块；载气：高纯氧气，纯度≥99.995%，最好使用99.999%； 2、瓷舟：用于盛放土壤样品，加盐酸反应去除无机碳，然后把待测样品送进炉膛测试用。注意事项：新的瓷舟和用过后长时间存放的瓷舟在使用之前先在马弗炉内1000 ℃烧1小时去除杂质； 3、HT1300测试条件炉温：1050±10 ℃，流速100±10 mL； 4、土壤样品预处理：风干土或者50 ℃烘干土，过100目筛； 5、土壤进样量要求：样品中碳的总含量≥1 mg，最好能达到3 mg； 6、样品进样处理：测量总碳（TC），称取一定量的干土直接进样，所需样品的量需根据毛估的土壤总碳含量决定，一般瓷舟盛放样品不宜超过500 mg，最好不超过800 mg，样品过多容易洒出，低估土壤碳含量；测量土壤有机碳（TOC），称取一定量的土壤样品，所需样品的量需根据毛估的土壤有机碳含量决定，一般瓷舟盛放样品最好不超过500 mg，样品过多在加盐酸反应会有气泡，容易洒出样品，低估土壤有机碳含量，然后加入过量的0.1 mol/L的HCl（盐酸浓度也可根据土壤无机碳含量调整）去除土壤无机碳，然后100 ℃烘3-12小时，之后继续在烘箱中以50 ℃保存，然后一边测量，一边从烘箱中拿出，即拿即测，一般四个一组为佳，因为加盐酸处理后的土壤很容易吸水，这样进样后水分生成的水汽加灰尘很容易堵塞气路的灰尘过滤器； 7、所需要的耗材：高纯铜丝，去除卤素（测量土壤有机碳是过量盐酸在高温下产生的），建议测量样品个数为100个，决不能超过130个，具体还要视样品而定，主要判断依据为铜丝变色；气体灰尘过滤器，建议测量样品个数300-500个，主要判断依据为流量波动（100+10 mL）；高氯酸镁，去除测量气路中的水分，如果在烘箱中即拿即测则用量较小，每更换一次可以测量500-1000个样品，视具体情况而定；以上三种耗材高纯铜丝、气体灰尘过滤器、高氯酸镁多备用一些，尤其高纯铜丝，最好备足2-3年的耗材。
土壤有机碳( SOC)是土壤学和环境科学研究的热点问题之一，土壤有机碳库的动态平衡直接影响着土壤肥力的保持与提高，进而影响土壤质量的优劣和作物产量的高低，因而土壤有机碳的变化最终会影响土壤乃至整个陆地生态系统的可持续性。土壤有机碳包括活性有机碳和非活性有机碳。土壤活性有机碳是指在一定的时空条件下，受环境条件影响强烈的、易氧化分解的、对植物和微生物活性影响比较高的那一部分土壤碳素。根据测定方法和有机碳组分不同,土壤活性有机碳又表述为溶解性有机碳（DOC：dissolved organic carbon）、水溶性有机碳（water-soluble organic carbon）、微生物生物量碳（MBC：Microbial biomass carbon）、轻组有机碳和易氧化有机碳，可在不同程度上反映土壤有机碳的有效性和土壤质量。 国外研究进展 国外对土壤有机碳的研究开始较早, 在20世纪60年代, 就有学者开始进行全球土壤有机碳总库存量研究。但早期对土壤有机碳库存量的估算大都是根据少数土壤剖面资料进行的。如1951年Rubey根据不同研究者发表的关于美国9个土壤剖面的有机碳含量, 推算出全球土壤有机碳库存量为710 Pg。1976年Bohn利用土壤分布图及相关土组( soil association)的有机碳含量, 估计出全球土壤有机碳库存量为2946Pg。这两个估计值成为当前对全球土壤有机碳库存量的上下限值。20世纪80年代，由于研究全球碳循环与气候、植被及人类活动等因素之间相互关系的需要,统计方法开始被应用于土壤有机碳库存量
的估算。如Post等在Holdridge生命带模型基础上，估算了全球土壤碳密度的地理分布与植被及气候因子之间的相互关系，提出全球1m 厚度土壤有机碳库存量为1 395 Pg。 20世纪90年代以来, 随着遥感(RS)、地理信息系统(GIS) 和全球定位系统(GPS) 技术的发展, 为土壤有机碳研究提供了新的方法和手段。3S技术被应用于区域或全球土壤有机碳库存量大小、有机碳密度的空间分布差异等方面的研究。发达国家已在区域尺度上开展了相关研究工作。如俄罗斯在1B250万土壤分布图上建立了土壤碳空间数据库，计算出俄罗斯0~ 20 cm、0~ 50 cm和0~100 cm等不同土层有机碳库存量，估计出俄罗斯土壤有机碳库存总量为34211 Pg，无机碳库存总量为11113 Pg，土壤总碳库存量为45314 Pg，并绘制了俄罗斯0~ 100 cm土层无机碳库存量分布图。加拿大建立了1B100万的数字化土壤分布图及土壤碳数据库，并计算出加拿大0 ~ 30 cm 土层和0 ~100 cm土层土壤有机碳库存量分别为7011 Pg和249 Pg。 世界各国不同研究者对全球土壤有机碳库存量的估算方法并无本质区别，但由于所用资料来源与土壤分类方式不同，土壤有机碳库存量的估计值有较大差异。全球土壤1 m内土壤有机碳库大约是植被碳库的115~ 3倍，如此巨大的土壤有机碳库,即使其发生很轻微变动，都会引起大气中CO2浓度变化，进而影响全球气候变化。因此，土壤有机碳库存量研究成为全球变化的研究热点之一。 国内研究进展 我国学者非常关注土壤碳循环研究，并在土壤有机碳库存量研究
地统计分析土壤有机碳含量分布 土壤特性的空间变异研究一直是个被关注的热点，但对土壤物理性质、土壤盐分变化问题的研究较多1,2，对土壤养分空间变异性的研究则相对较少。90年代，随着发达国家精确农业技术的发展和GIS的广泛应 用3,4，土壤特性的空间变异研究得到了众多学者的关注。邛海盆地是凉山彝族自治州所在地，农业人口约占总人口的66.4%，土地肥沃，自流灌溉便利，是国家和四川省农业综合开发重点区。因此，如何合理 利用土地和如何进行生态环境保护是该区经济发展面临的重大课题。 本研究通过分析该区土壤有机碳含量的影响因子，旨在为优化土地资 源管理措施和保护生态环境提供参考。 1材料与方法 1.1研究区基本概况 邛海盆地地处川西高原，属亚热带高原季风气候，年平均气温17.2℃，日照充足，雨量充沛；该区以红壤、黄红壤为主，局部地区的红壤达 海拔2100m以上。 1.2数据来源与预处理 数据源于西昌2006年测土配方施肥国家补贴项目土样化验分析汇总表，共提取392个采样点。基于Arc-GIS9.3生成样点分布图如图1所示。 1.3常规统计分析 利用ArcGIS9.3中地统计模块,统计出土壤有机碳含量的基本特征性 数据。 1.4地统计学基本理论 传统统计学理论是纯随机变量，但很多土壤性质在空间上并不完全独立，而在一定范围内存有着空间相关性。地统计学方法以半方差函数
和Kriging插值为基本工具，能对既具有随机性又具有结构性的各种 变量在空间上的分布进行研究5。半方差函数能较好地描述区域化变量的空间分布结构性和随机性，其中一些重要参数，可反映区域化变量 在一定尺度上的空间变异和相关水准，是研究土壤特性空间变异性的 关键，同时也是进行精确Krigking插值的基础6,式中，r(h)为半方差函数；h为样点空间间隔间距，即步长；N(h)为间隔距离为h时的所有观察样点的成对数；Z(xi)和Z(xi+h)分别是区域化变量Z(x)在空间位 置xi和xi+h的实测值。若h为横坐标，r(h)为纵坐标绘制函数曲线图，称为半方差函数曲线图，它可直接展示Z(x)的空间变异特点。克 里格插值，是地统计学的主要内容，它是通过对已知样本点赋权重来 求得未知点的值。式中，Z(x0)为未知采样点的值；Z(xi)为未知样点 周围的已知样本点的值；i为第i个已知样本点对位置样点的权重；n 为已知样本点的个数。 1.5空间分布特征分析 缓冲区分析是通过生成相关空间实体的缓冲区，以判断空间实体影响 范围的过程8。本研究以土壤质地、城镇、邛海和河流为影响源，建立不同距离的缓冲区，以分析有机碳含量的变化情况。 2结果与分析 2.1常规统计分析 基于ArcGIS9.3的地统计模块，对采样数据进行常规描述性统计(见 表1)。从偏度上看，呈右偏态分布。变异系数反映空间变异性水准， 通常认为变异系数CV≤10％为弱变异性，10％ Hans Journal of Soil Science 土壤科学, 2018, 6(4), 125-132 Published Online October 2018 in Hans. https://www.doczj.com/doc/cf12874485.html,/journal/hjss https://https://www.doczj.com/doc/cf12874485.html,/10.12677/hjss.2018.64016 Determination of Soil Active Organic Carbon Content and Its Influence Factors Xingkai Wang1, Xiaoli Wang1*, Jianjun Duan2, Shihua An1 1Agricultural College, Guizhou University, Guiyang Guizhou 2College of Tobacco, Guizhou University, Guiyang Guizhou Received: Sep. 29th, 2018; accepted: Oct. 16th, 2018; published: Oct. 23rd, 2018 Abstract Soil active organic carbon is an important component of terrestrial ecosystems and an active chemical component in soil. It is of great significance in the study of terrestrial carbon cycle. Many studies have shown that soil active organic carbon can reflect the existence of soil organic carbon and soil quality change sensitively, accurately and realistically. In recent years, soil ac-tive organic carbon has become the focus and hot spot of research on soil, environment and ecological science. Soil active organic carbon can be characterized by dissolved organic carbon (DOC), microbial biomass carbon (SMBC), mineralizable carbon (PMC), light organic carbon (LFC) and easily oxidized organic carbon (LOC). This paper reviews the determination methods and influencing factors of these five active organic carbons, and looks forward to the future research focus, laying the foundation for the scientific management of land and the effective use of soil nutrients. Keywords Soil Organic Carbon, Determination Methods, Influencing Factors 土壤活性有机碳的测定及其影响因素概述 王兴凯1，王小利1*，段建军2，安世花1 1贵州大学农学院，贵州贵阳 2贵州大学烟草学院，贵州贵阳 收稿日期：2018年9月29日；录用日期：2018年10月16日；发布日期：2018年10月23日 *通讯作者。 附件5 关于《土壤环境质量标准》修订思路及 有关情况的说明 一、工作背景和主要过程 现行《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）在我国土壤环境保护和管理中具有重要基础性作用，也存在一系列不适应我国现阶段土壤环境保护形势的问题。环境保护部及原国家环保总局从2006年起组织开展《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）修订工作和新时期国家土壤环境保护标准体系建设工作，技术支持由原标准编制单位环境保护部南京环境科学研究所牵头承担，环境保护部环境标准研究所等单位协助开展。 由于我国土壤环境介质复杂多样，而且土壤污染本身具有类型多、区域差异大、治理修复难度大等特点，《土壤环境质量标准》修订工作难度大、挑战性强。启动修订至今，全国土壤污染状况底数不清、对土壤环境问题认识不足、土壤环境管理思路不明等制约情况有所改善；但是，国内土壤环境标准和基准研究仍然薄弱，本标准在借鉴国外同类标准方面存在较大难度，尤其是国外相关标准中污染物含量限值难以参考；同时，《环境保护法》等上位法律、法规中关于环保标准的规定比较原则，缺少专门适用土壤环保标准体系建设的法律制度，修订面临的不确定性较大。 因此，本标准的修订过程必须融入了解我国土壤环境质量现状和土壤污染特征、厘清我国土壤环境管理思路和污染防控对策、完善土壤环境管理政策法规标准体系、明确土壤环境质量标准作用定位的过程，同时也是广泛凝聚共识、集中各方智慧的过程。2006年启动该工作后，环境保护部科技标准司组织召开了20多次专题工作会、研讨会，反复研究、梳理土壤环保标准体系结构、作用定位、主要内容，陆续安排了一系列土壤环保标准制修订项目；标准编制单位广泛调研了国内外相关法规标准、管理文件、科研报告、调查数据，承担了中荷土壤环境标准国际合作项目、土壤环境标准制定方法学研究等环保公益科研项目，并于2008年编制《全国土壤污染状况评价技术规定》，全面支撑全国土壤污染状况调查等工作。 针对国内急需开展的污染地块（场地）土壤环境管理，借鉴欧美发达国家和地区的土壤污染风险管理理念和评估技术方法， （HJ 环境保护部于2014年2月19日发布《场地环境调查技术导则》25.1-2014）、《场地环境监测技术导则》（HJ 25.2-2014）、《污染场地风险评估技术导则》（HJ 25.3-2014）、《污染场地土壤修复技术导则》（HJ 25.4-2014）和《污染场地术语》（HJ 682-2014）系列标准，部分缓解了现行《土壤环境质量标准》存在的问题，为实施《环境保护法》第32条“国家加强对大气、水、土壤等的保护，建立和完善相应的调查、监测、评估和修复制度”提供了配套支撑标准。 收稿日期:2000205215;修订日期:2000207210 基金项目:中国科学院“九五”重大A 类项目(KZ 95T 203202204)及国家重点科技攻关专题项目(962911201201) [Foundation Ite m :T he Key P ro ject of Ch inese A cadem y of Science ,N o .KZ 95T 203202204;and the Key P ro ject of State Science T echnique ,N o .962911201201] 作者简介:王绍强(19722),男,博士,湖北襄樊市人。1997年在北京师范大学资源与环境科学系获得硕士学位, 2000年在中国科学院地理科学与资源研究所获得博士学位。主要从事全球变化、地理信息系统和遥感的 应用研究,在Int .J .of R emo te Sensing 等刊物发表论文8篇。E 2m ail :w sqlxf @2631net 文章编号:037525444(2000)0520533212 中国土壤有机碳库及空间分布特征分析 王绍强1,周成虎1,李克让1,朱松丽2,黄方红1 (11中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室,北京 100101; 21北京师范大学环境科学研究所,北京 100875) 摘要:土壤有机碳库是陆地碳库的主要组成部分,在陆地碳循环研究中有着重要的作用。根据 中国第二次土壤普查实测2473个典型土壤剖面的理化性质,以及土壤各类型分布面积,估算 中国土壤有机碳库的储量约为924118×108t ,平均碳密度为10153kg m 2,表明中国土壤是一 个巨大的碳库。其空间分布总体规律上表现为:东部地区大致是随纬度的增加而递增,北部地 区呈现随经度减小而递减的趋势,西部地区则呈现随纬度减小而增加的趋势。 关 键 词:碳循环;全球变化;土壤有机碳库 中图分类号:S 15912 文献标识码:A 1 前言 全球变化研究引起了许多科学家对陆地生态系统中碳平衡以及碳存储和分布的关注,由于土壤中所存储的碳大约是植被的115～3倍[1,2],而且是全球生物地球化学循环中极其重要的生态因子,因而土壤有机碳的分布及其转化日益成为全球有机碳循环研究的热点[3,4]。 土壤是陆地生态系统中最大且周转时间最慢的碳库。它由有机碳库和无机碳库两大部分组成,且土壤无机碳库占的比例较小[5]。国际上很早就开展了土壤碳研究,其中Po st 根据全球2696个土壤剖面估计全球土壤有机碳为13953×108t [6],而与大气交换的土壤有机碳大约占陆地表层生态系统碳储量的2 3[6]。目前对于全球陆地碳循环认识的不确定性,大部分是关于土壤有机碳库的分布和动力学[7],全球变暖将会加速土壤向大气的碳排放,加剧大气CO 2浓度的上升,这将进一步加强全球变暖的趋势[8]。 土地利用 土地覆盖变化既可改变土壤有机物的输入,又可通过对小气候和土壤条件的改变来影响土壤有机碳的分解速率,从而改变土壤有机碳储量。土地利用的变化,特别是森林砍伐所引起的变化,减少土壤上层的有机碳达20%～50%[9]。不合理的土地利用,会导致土壤储存的碳和植被生物量减少,使更多的碳素释放到大气中,从而导致大气CO 2浓第55卷第5期 2000年9月地 理 学 报A CTA GEO GRA PH I CA S I N I CA V o l .55,N o .5Sep.,2000 精心整理 在农业生产中，通常用高产或低产来说明一块地的肥力，这是很不全面的。必需有一些主要的鉴定指标。在土壤学中，常用的土壤肥力鉴定指标有以下几项： 1、土壤酸碱度：用“p H”符号表示，适宜大多数作物的酸碱度（pH ）值为6.5～7.5。 2、土壤有机质：以百分数（％）表示，有机质含量高的土壤供肥能力大。大田：有机质含量高于5 3％； 4的，的，属 5 6、土壤质地：土壤质地是指土壤大小土粒的搭配情况，以一定体积的土壤中，不同直径土壤颗粒的重量，所占土壤重量的百分数表示。粘土的直径小于0.001毫米土粒的含量大于30％；壤土的直径为0.01～0.05毫米土粒的含量大于40％；砂土的直径为0.05～1.0毫米土粒的含量大于50％。 土壤肥力指标体系 土壤营养（化学）指标 土壤物理性状指标 土壤生物学指标 土壤环境指标 1.全氮 2.全磷 3.全钾 4.碱解氮 5.有效磷 6.有效钾 1.质地 2.容重 3.水稳性团聚体 4.孔隙度（总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度） 5.土壤耕层温度变幅 1.有机质 2.腐殖酸（富里酸、胡敏酸） 3.微生物态碳 4.微生物态氮 5.土壤酶活性（脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶、转化酶、磷酸酶等） 1.土壤pH 2.地下水深度 3.坡度 4.林网化水平 7.阳离子交换量 8.碳氮比6.土层厚度 7.土壤含水量 8.粘粒含量 一、华北平原 黄土地棕壤 冬小麦、棉花、花生 中、低产田，有机质含量不高，缺磷少氮 褐土 三、 北部 树种： 针叶林――红松、落叶松 落叶阔叶林――白桦、紫椴 四、四川盆地紫色土 丘陵地区 粮、棉、油菜、 土壤活性有机碳的测定 （高锰酸钾氧化法） 土壤样品经粘磨过0.5mm筛，根据土壤全有机碳含量，计算含有15mg碳的土壤样品量作为待测样品的称样重，然后将样品转移至50ml带盖的塑料离心管中，以不加土样作为空白。 向离心管中加入25ml浓度为333mmol/L的高锰酸钾溶液，在25℃左右，将离心管振荡（常规震荡即可）1小时，然后在转速2000rpm 下离心5分钟，将上清液用去离子水以1：250倍稀释，吸取1ml上清液转移至250ml容量瓶中，加去离子水至250ml即可。稀释样品用分光光度计在565纳米处测定吸光值。 配制不同浓度梯度的高锰酸钾的标准溶液，同样于分光光度计上测定吸光值，建立高锰酸钾的浓度和吸光值的线性直线方程，将稀释好的待测样品的吸光值代入方程得到氧化有机碳后剩余高锰酸钾的浓度，同样得到空白的高锰酸钾浓度，前后二者之差即为氧化活性有机碳后高锰酸钾溶液的浓度变化值，根据假设，氧化过程中高锰酸钾浓度变化1mmol/L消耗0.75mM或9mg碳。其中能被333mmol/L高锰酸钾氧化的碳是活性有机碳，不能被氧化的碳上非活性有机碳。 高锰酸钾标准曲线配制：首先配制0（去离子水）、15、30、60、100、150、300mmol/L的高锰酸钾标准梯度溶液，从每个浓度的标准溶液中吸取1ml标准溶液转移至250ml容量瓶中定容（既稀释250倍），这样能够就得到浓度梯度为0、0.06、0.12、0.24、0.4、0.6、1.0、1.2mmol/L的标准高锰酸钾梯度溶液，然后同样用分光光度计在565纳米处测定吸光值，绘制高锰酸钾的浓度与吸光值间的标准曲线。注意标准曲线配制过程中尽量避光，以防高锰酸钾氧化消耗，可以将容量瓶套上信封袋以避光，还有容量瓶等一定要清洗干净，以防高锰酸钾氧化杂质而消耗，影响测定结果。 活性有机碳(mg/g) ＝高锰酸钾浓度变化值×25×250×9 称样重×1000 森林生态系统土壤碳库与碳吸存对氮沉降的响应 1引言 近几十年来石化燃料燃烧、化肥使用及畜牧业发展等向大气中排放的含氮化合物激增并引起大气 N 沉降成比例增加。并且全球 N 沉降水平预计在未来 25 a 内会加倍，目前人类对全球 N 循环的干扰已经远远超过对地球上其它主要生物地球化学循环的影响。从 20 世纪 80 年代起，欧洲和北美的生态学家就开始在温带森林开展了 N 沉降对森林结构和功能影响的研究。目前，N 沉降研究已成为国际上生态和环境研究的热点内容之一。 土壤碳库是陆地生态系统碳库中最大的贮库，并且是其中非常活跃的部分[10]。全球约有 1.4×1018 ~ 1.5×1018g 碳是以有机质形态储存于地球土壤中，是陆地植被碳库（0.5×1018 ~ 0.6×1018 g）的 2 ~ 3 倍，是大气碳库（0.7×1018 g）的 2 倍[10]。土壤碳库在维持全球碳平衡中的巨大作用使土壤碳库对人类活动的响应已成为国内外研究的热点[11]。由于土壤碳库巨大，它的波动对大气 CO2 浓度产生重要的影响。同时，增加土壤有机碳存储可有效促进陆地生态系统对大气 CO2 固定和延缓温室效应。土壤碳周转速率慢，受各种干扰影响小，能维持较长时期的碳储藏。影响森林生态系统土壤碳库的因素很多，如森林的采伐、开垦、火烧以及在全球变化背景下的全球变暖、UVB 辐射增强、N 沉降等，在这些方面已相继展开了大量研究。目前国内外对土壤碳库的研究多是针对当前环境下某种生态系统的土壤碳含量、碳储量的估算，不能很好的预测全球环境变化对土壤碳库的影响。大气 N 沉降借助其对凋落物分解和土壤呼吸的直接或间接作用，极大地影响了生态系统土壤碳蓄积过程，并且大部分沉降到森林生态系统中的 N 都被固定在土壤中，直接与土壤碳库相互作用[17]。全球存在 116PgC/yr 的碳失汇，部分是由于大气中 N 沉降增加及其与碳循环相互作用的结果[18]。所以深入探讨大气 N 沉降对土壤碳库的影响具有重要的价值，已经成为 2006 年 IGBP 计划第二期中陆地生态系统与大气过程相互作用的研究重点。虽然国内已有了很多关于 N 沉降对凋落物分解和土壤呼吸、根系周转方面的论述，但全面反映N 沉降对土壤碳库影响的研究尚未见报道。本文对国内外在土壤碳库如凋落物分解、土壤呼吸、根系周转等方面对 N 沉降响应的研究进展进行了综述，为进一步开展相关研究作参考。 土壤贫瘠怎么改善和提高肥力 补充土壤有机质 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的一个重要指标，土壤有机质含量丰富，能够均衡长久地供给作物生长发育所必需的营养元素。农家肥、秸秆、菌肥或菌剂等都可以补充土壤有机质。 农家肥 目前自制发酵的有机肥，更受广大农户喜爱。鸡粪是很多农户的首选，因为鸡粪当中有机质含量很高，但鸡粪未充分腐熟而被使用，也会产生很大危害。 未充分发酵或腐熟的粪肥直接施用于作物，就会发生“二次发酵”。当发酵部位距根较近或作物植株较小时，发酵产生的热量、甲烷、氨等有害气体会影响作物生长，导致“烧根、烧苗”，严重时会造成植株死亡。 粪肥中含有大肠杆菌、线虫等病菌虫害，直接使用会导致病虫害侵染作物，影响作物健康。所以在自制有机肥时必须充分发酵、腐熟后再使用。 秸秆 秸秆的主要成分是碳，对于温室大棚可以使用秸秆补充有机质。尤其是7-10年的温室，使用秸秆的效果非常好。 由于连年使用大量元素，温室土壤中氮的含量超标，使用秸秆可以调节土壤碳氮比。 在使用秸秆时一定要做好病虫害防治，因为很多病原菌是在作物残体上存活的。 菌肥或者菌剂 粪肥分解慢，我们可以使用菌肥或菌剂，通过微生物来促进有机质的分解，为作物提供养分。 另外有益菌群还可以起到“以菌抑菌”的作用，抑制土壤中有害菌群的危害。 使用菌肥或菌剂调节土壤，是一个持续缓慢的过程，不要期待使用一次就能起到改良土壤的作用，只有坚持使用，才会给你意想不到的结果。 减少化肥的使用 连年种植、大量或过量使用化肥导致土壤板结、土质酸化，土壤问题越来越严重。化肥由于养分含量和浓度都比较高，所以在施用时应遵循少量多次原则。 建议施用水溶肥，水溶肥作为新型环保肥料，使用方便，可喷施、冲施并可和喷滴灌结合使用。在提高肥料利用率、节约农业用水、减少生态环境污染、改善作物品质以及减少劳动力等方面有明显优势。 土壤肥力不够，可以用以上方法进行补充，改善土壤，提高土壤有机质，种植作物才能获得丰产和稳产。 土壤环境质量监测方案 一、监测目的 1通过对该地特种玉米种植区的土壤质量现状监测，判断土壤是否被污染及污染状况，并预测发展变化趋势，根据土壤环境质量标准（GB15618-1995），土壤应用功能和保护目标，划分为三类：I类主要适用于国家规定的自然保护区（原有背景重金属含量高的除外）、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本保持自然背景水平。II类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。: III 类主要适用于林地士壤及污染物容量较大的高背景土壤和矿场附近等地的农田土壤(蔬菜地除外）。土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。I类II类III类土壤环境质量执行一二三级标准。 2对长期釆用未经处理过的生活污水和发酵废水灌溉对土地的影响进行监测，调查分析引起土壤污染的主要污染物，确定污染的来源、范围和程度，为行政主管部门釆取对策提供科学依据。 3在污水处理过程中，把许多无机和有机污染物质带入土壤，其中有的污染物质残留在土壤中，并不断地积累，它们的含量是否达到了危害的临界值，需要进行定点长期动态监测，以既能充分利用土地的净化能力，又能防止土壤污染，保护土壤生态环境。 4通过分析测定该地士壤中某些元素的含量，确定这些元素的背景值水平和变化。了解元素的丰缺和供应状况，为保护土壤生态环境合理施用微量元素及地方病因的探讨与防治提供依据。二、土壤的背景资料 该地区为特种玉米种植区，自然社会环境方面的资料有：该地区长期采用未经处理过的生活污水和发酵废水混合灌溉，并用污水灌溉3到5年。特种玉米种植区发生大面积死亡现象。 三、监测项目的确定 《农田土壤环境监测技术规范》将监测项目分为三类，即规定必测项目，选择必测项目和选择项目。必测项目有镉、汞、砷、铜、铅、鉻、锌、镍、六六六、滴滴涕、pH。选择必测项目是根据监测地区环境污染状况，确认在土壤积累积累较多，对农业危害较大，影响范围广，毒物强的污染物。选择项目一般包括新纳入的在土壤中积累较少的污染物、由于环境污染导致土壤性状发生改变的土壤性状指标以及生态环境指标等。选择必测项目和选测项目包括贴、锰、总钾、有机质、总氮、有效磷、总磷、水份、总硒、有效硼、总硼、总钼，氟化物、矿化油、苯并（a）芘、全盐量等项目。 四、采样点的布设以及样品的采集和制备 1、采样布点 先将所监测的土地线划分为若干单元。考虑到所监测的土地属于污水灌溉的农田土壤，因此 土壤环境监测技术规范 土壤环境监测技术规范包括土壤环境监测的布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容。 一、准备工作 主要准备工具，器材，用具等。 二、布点采样 样品由随机采集的一些个体所组成，个体之间存在差异。为了达到采集的监测样品具有好的代表性，必须避免一切主观因素，使组成总体的个体有同样的机会被选入样品，即组成样品的个体应当是随机地取自总体。另一方面，在一组需要相互之间进行比较的样品应当有同样的个体组成，否则样本大的个体所组成的样品，其代表性会大于样本少的个体组成的样品。所以“随机”和“等量”是决定样品具有同等代表性的重要条件。 1.布点方法 1)简单随机 将监测单元分成网格，每个网格编上号码，决定采样点样品数后，随机抽取规定的样品数的样品，其样本号码对应的网格号，即为采样点。随机数 的获得可以利用掷骰子、抽签、查随机数表的方法。关于随机数骰子的使用 方法可见GB10111《利用随机数骰子进行随机抽样的办法》。简单随机布点 是一种完全不带主观限制条件的布点方法。 2)分块随机 根据收集的资料，如果监测区域内的土壤有明显的几种类型，则可将区域分成几块，每块内污染物较均匀，块间的差异较明显。将每块作为一个监 测单元，在每个监测单元内再随机布点。在正确分块的前提下，分块布点的 代表性比简单随机布点好，如果分块不正确，分块布点的效果可能会适得其 反。 3)系统随机 将监测区域分成面积相等的几部分（网格划分），每网格内布设一采样点，这种布点称为系统随机布点。如果区域内土壤污染物含量变化较大，系 统随机布点比简单随机布点所采样品的代表性要好。 2.基础样品数量 1)由均方差和绝对偏差计算样品数 用下列公式可计算所需的样品数： N=t2s2/D2 式中：N 为样品数； t 为选定置信水平（土壤环境监测一般选定为95%）一定自由度下的t 值（附录A）； s2 为均方差，可从先前的其它研究或者从极差R（s2=（R/4）2）估计； D 为可接受的绝对偏差。 2)由变异系数和相对偏差计算样品数 N=t2s2/D2 可变为：N=t2CV2/m2 式中：N 为样品数； t 为选定置信水平（土壤环境监测一般选定为95%）一定自由度下的t 值（附录A）； CV 为变异系数（%），可从先前的其它研究资料中估计； m 为可接受的相对偏差（%），土壤环境监测一般限定为20%～30% 。 没有历史资料的地区、土壤变异程度不太大的地区，一般CV 可用10%～30%粗略估计，有效磷和有效钾变异系数CV 可取50%。 3.布点数量 土壤监测的布点数量要满足样本容量的基本要求，即上述由均方差和绝对偏差、变异系数和相对偏差计算样品数是样品数的下限数值，实际工作中土壤布点数量还要根据调查目的、调查精度和调查区域环境状况等因素确定。 一般要求每个监测单元最少设 3 个点。 区域土壤环境调查按调查的精度不同可从、5km、10km、20km、40km 中选择网距网格布点，区域内的网格结点数即为土壤采样点数量。 1 方法依据 本方法依据L Y/T 1237-1999土壤有机质的测定及碳氮比的计算 2 仪器和设备 电子分析天平，油浴锅 3 分析步骤 详见LY/T 1237-1999 土壤有机质的测定及碳氮比的计算5分析步骤 4试验结果报告 4.1方法检出限 按HJ 168-2010规定检出限公式，并结合LY/T 1237-1999中的计算公式，得出 kg g M M V k MDL /300.010001.1724.1m 1 01 0=???=ρλ ， 其中 2=k ；1=λ；滴定管的最小液滴体积为=0V 0.05ml ；21056.5-?=ρg/ml ；2780=M g/mol ；=1M 3g/mol ； g m 5.01=。 4.2精密度 取5个不同浓度的样品，按照L Y/T 1237-1999测定步骤分别做6次平行实验，计算结果、平均值、标准偏差并求出相对标准偏差和最大绝对差值，结果如表1： 表1精密度测试数据 4.3准确度 取2个有证标准物质，分别做6次平行实验，计算平均值，相对标准偏差，最大相对误差，检测结果见表2。 表2 有证标准物质测试数据 5结论 5.1检出限 实验室检出限0.300g/kg。 5.2精密度 样品1六次平行测定测得平均值为5.65g/kg，最大绝对偏差为0.15g/kg，标准中要求测定值<10g/kg 时，绝对偏差≤0.5g/kg； 样品2六次平行测定测得平均值为23.5 g/kg，最大绝对偏差为0.3 g/kg，标准中要求测定值为10~40g/kg 时，绝对偏差为≤2.0g/kg； 样品3六次平行测定测得平均值为58.5g/kg，最大绝对偏差为0.8g/kg，标准中要求测定值为40~70g/kg 时，绝对偏差为≤3.5g/kg； 样品4六次平行测定测得平均值为92.3g/kg，最大绝对偏差为1.5 g/kg，标准中要求测定值70~100g/kg时，绝对偏差为≤5g/kg； 样品5六次平行测定测得平均值为126g/kg，最大绝对偏差为3 g/kg，标准中要求测定值＞100g/kg时，绝对偏差为≤5g/kg； 5.3准确度 对有证标准物质GBW07458（ASA-7）、GBW07460(ASA-9)进行测定，单次测定结果均在标准值范围内。 农田土壤环境质量监测技术规范 范围 本标准规定了农田土壤环境监测的布点采样、分析方法、质控措施、数理统计、成果表达与资料整编等技术内容。 本标准适用于农田土壤环境监测。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为 有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB8170—1987 数值修约规 则 GB ／T14550—1993 土壤质量 六六六和滴滴涕的测定 气相色谱法 GB15618—1995 土壤环境质量标准 GB ／T17134,—1997 土壤质量 总砷的测定 二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法 GB ／T17135—1997 土壤质量 总砷的测定 硼氢化钾—硝酸银分光光度法 GB ／T17136—1997 土壤质量 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法 GB ／T17137—1997 土壤质量 总铬的测定 火焰原子吸收分光光度法 GB ／T17138—1997 土壤质量 铜、锌的测定 火焰原子吸收分光光度法 GB ／T17139—1997 土壤质量 镍的测定火焰原子吸收分光光度法 GB ／T17140—1997 土壤质量 铅、镉的测定 KI —MIBK 萃取火焰原子吸收分光光度法 GB ／T17141—1997 土壤质量 铅、镉的测定 石墨炉原子吸收分光光度法 NY ／T52—1987 土壤水分测定法(原GB7172—1987) NY ／T53—1987 土壤全氮测定法(半微量开氏法)(原GB7173—1987) NY ／T85—1988 土壤有机质测定法(原GB9834— 1988) NY ／T88—1988 土壤全磷测定法(原GB9837—1988) NY ／T148—1990 土壤有效硼测定方法(原GB12298—1990) NY ／T149,一1990 石灰性土壤有效磷测定 方法 (原GB12297一1990) 3 定义 本标准采用下列定义。 3 ．1农田土壤 用于种植各种粮食作物、蔬菜、水果、纤维和糖料作物、油料作物及农区森林、花卉、药材、草料等 作物的农业用地土壤。 3 ．2区域土壤背景点 在调查区域内或附近， 相对未受污染，而母质、土壤类型及农作历史与调查区域土壤相似的±壤样点。 3 ，3 农田土壤监测点 人类活动产生的污染物进入土壤并累积到一定程度引起或怀疑引起土壤环境质量恶化的±壤样点。 3 ．4 农田土壤剖面样品 按土壤发生学的主要特征，担整个剖面划分成不同的层次，在各层中部位多点取样，等量混均后的A 、B 、C 层或A 、C 等层的土壤样品。 3 ．5农田土壤混合样 在耕作层采样点的周围采集若干点的耕层土壤、经均匀混合后的土壤样品，组成混合样的分点数要在 5～20个。 4 农田土壤环境质量监测采样技术 4 ．1采样前现场调查与资料收集 4 ．1．1区域自然环境特征：水文、气象、地形地貌、植被、自然灾害等。 4 ．1．2农业生产土地利用状况：农作物种类、布局、面积、产量、耕作制度等。 4．1．3区域土壤地力状况：成土母质、土壤类型、层次特点、质地、pH 、Eh 、代换量、盐基饱和度、±壤肥力等。 4 ．1．4土壤环境污染状况：工业污染源种类及分布、污染物种类及排放途径和排放量、农灌水污染 状况、大气污染状况、农业固体废弃物投入、农业化学物质投入情况、自然污染源情况等。 4．1．5土壤生态环境状况：水土流失现状、土壤侵蚀类型、分布面积、侵蚀模数、沼泽化、潜育化、盐渍化、酸化等。土壤活性有机碳的测定及其影响因素概述
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土壤环境监测技术规范43944
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农田土壤环境质量监测技术规范
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