有机质的原料及其分解

有机质是什么
有机质是指土壤中来源于生命的物质，包括土壤微生物和土壤动物及其分泌物以及土体中植物残体和植物分泌物。

有机质具有矿化作用、腐殖化作用。

有机质的矿化作用：有机质在生物作用下分解为简单的无机化合物的过程。

有机质的腐殖化作用：有机质在分解的同时，形成腐殖质的过程。

通常把每克干重的有机质经过一年分解后转化为腐殖质（干重）的克数，称为腐殖化系数。

土壤有机质转化的影响因素:1.内部因素：有机质的碳氮比（C/N=25）；2.外部因素：土壤水、热状况。

有机质是土壤养分的主要来源；促进土壤结构形成，改善土壤物理性质，改变土壤孔隙度，提高土壤蓄水能力；增加土壤的肥力和提高土壤缓冲性能；腐殖质具有生理活性，能促进作物生长发育；腐殖质具有络合作用，有助于消除土壤的污染。

土壤有机质的分解转化过程及其影响因素土壤有机质的分解转化过程及其影响因素
土壤有机质(SOM)是土壤的一个重要组成部分，其分解转化是土壤有机质和养分循环的一部分，也是控制土壤活性有机物含量变化的关键过程。

对土壤有机质的分解转化过程和影响因素的研究，有助于深入了解土壤有机物的含量和质量及其变化趋势，有助于管理和改良土壤。

1 高保真有机质分解转化过程
高保真有机质是完整而强烈的芳香族有机物，其分解过程可分为三个主要阶段：在第一阶段，高保真有机质被微生物氧化，并生成水溶性的有机酸，如乙酸、丙酸、二乙酸和苯甲酸等;在第二阶段，细菌将有机酸转化为氨基酸类物质；在第三阶段，这些氨基酸被微生物氧化，形成硝酸盐和磷酸盐。

除此之外，高保真有机质还可以直接被微生物分解，产生一系列有机物，包括烃类物质、羧酸类物质和醇类物质等。

2 低保真有机质分解转化过程
低保真有机质主要是植物分泌的、由蛋白质的二聚体、糖蛋白和几种多糖组成的有机物，其分解主要有两种过程：一种是由微生物直接氧化分解，产生有机酸；另一种是通过微生物的多酶系统来催化蛋白质、多糖和糖蛋白的分解，并形成氨基酸类物质，这些氨基酸最终会被氧化形成硝酸盐和磷酸盐。

3 土壤有机质分解转化过程的影响因素
土壤有机质分解的速率受到多种因素的影响，主要有以下几类：（1）土壤物理因素，如温度、湿度和水质；（2）土壤化学因素，如有机质的种类、组分和比例；（3）土壤生物因素，如微生物的数量、分布、种类和活性；和（4）植物因素，如植物的生长特性、植物废弃物的含量、生物碱抑制物质的含量等。

第二章土壤有机质 (Soil Organic Matter)第一节土壤有机质的来源、含量及其组成第二节土壤有机质的分解和转化第三节土壤腐殖物质的形成和性质第四节土壤有机质的作用及管理第一节土壤有机质的来源、含量及其组成一、定义是指土壤中所有含碳的有机化合物。

二、来源动、植物残体和微生物(落叶、死亡茎杆、根系、动物的排泄物、代谢产物等)人工施入土中的有机肥料三、含量耕层含有机质20%以上的土壤—有机质土壤而含有机质20%以下的土壤—矿质土壤但耕作土壤中表层有机质的含量通常在5%以下，一般在1%——3%之间。

四、组成1、元素组成C——52%-58%O——34%-39%H——3.3%-4.8%N——3.7%-4.1%其次为P、S等，C/N比大约在10左右2、化合物组成类木质素蛋白质纤维素半纤维素乙醚和乙醇可溶性化合物第二节土壤有机质的分解和转化一、分解和转化过程 (Decomposition of Organic)（一）矿质化过程1、定义：指在微生物酶的作用下发生氧化反应，彻底分解而最终释放出二氧化碳、水和能量，所含氮、磷、硫等营养元素在一系列特定反应后，释放成为植物可利用的矿质养料，这一过程称为有机质的矿化过程。

2、各种化合物矿质化过程1）碳水化合物好气条件下分解—速度快，中间产物有机酸不易积累，最终产物是CO2和水，并释放出大量的热量。

嫌气条件下分解—速度很慢，并有大量中间产物——有机酸积累，最终产物中除有CO2外，还有大量还原性物质CH4、H2等出现，同时释放的热能也低些。

2) 脂肪、树脂、蜡质、单宁等在好气条件下—除生成CO2和水，并放出能量外，还常产生有机酸在嫌气条件下—则可产生多酚类化合物,氧化可转化为酮类化合物，也可通过聚合、缩合等作用，形成土壤沥青。

3) 木质素类不同植物的木质素，都含芳香核，是一类成分和结构都极复杂的有机化合物，是最不易分解的有机成分。

在好气条件下—主要通过真菌和放线菌的作用，先进行氧化和脱水，再缓慢分解，其芳香核变为醌型化合物在嫌气条件下—分解极漫，在沼泽泥炭地木质素大量累积。

有机物的分解产物取决于有机物的种类和环境条件，因此可能会产生多种不同的分解产物。

以下是一些常见的有机物分解产物的例子：
1. 脂肪：在微生物的作用下，脂肪可以被分解为甘油和脂肪酸。

如果脂肪暴露在氧气充足的环境中，还可能进一步被氧化分解为酮酸和乳酸等产物。

2. 蛋白质：蛋白质在酶的作用下可以被分解为氨基酸。

如果蛋白质暴露在氧气充足的环境中，还可能被氧化分解产生醛、酮等有害物质。

3. 纤维素：纤维素可以被微生物分解为葡萄糖。

4. 葡萄糖：葡萄糖是碳水化合物的一种，可以被分解为乙醇和二氧化碳。

这在酿酒、发酵食品和酒精生产中是很常见的。

5. 石油：石油在微生物的作用下可以被分解为二氧化碳、水和简单有机物，如甲烷、醇、酮和醛等。

6. 聚合物：一些有机高分子材料，如塑料、橡胶等，可以被微生物分解为小分子物质。

这个过程通常需要比较长的时间。

需要注意的是，有机物的分解产物还会受到温度、湿度、pH值、氧气浓度等因素的影响。

在某些特殊条件下，有机物可能不会完全分解，而是形成一些难以降解的物质，如塑料微粒等。

综上所述，有机物的分解产物是非常多样化的，具体取决于有机物的种类、环境条件以及微生物的种类和数量等因素。

这些分解产物可能对人体健康和环境造成影响，因此需要妥善处理和利用。

土壤有机质分类土壤有机质是指土壤中由植物、动物等有机物质的残留物以及它们经过生物降解形成的有机物质。

土壤有机质的分类可以从不同的角度进行，本文将从来源和化学性质两个方面进行分类。

一、从来源上分类1. 植物来源：植物残体是土壤有机质的主要来源之一。

植物在生长过程中，会产生大量的有机物质，如根系、茎、叶片、果实等。

这些植物残体通过分解和降解，最终形成土壤有机质。

2. 动物来源：动物的排泄物、尸体和分泌物也是土壤有机质的重要来源。

例如，动物的粪便中含有丰富的有机物质，经过微生物的作用，可以转化为土壤有机质。

此外，动物的尸体和分泌物中也含有一定的有机物质。

二、从化学性质上分类1. 腐植质：腐植质是土壤中的主要有机质之一，它是由植物和动物的残体经过分解、降解和转化形成的一类复杂的有机物质。

腐植质具有黑色或棕色，有很强的吸附能力和团聚性，对土壤肥力和保水能力有重要影响。

2. 游离态有机物：游离态有机物是指土壤中溶解在水中的有机物质。

它们通常具有较低的分子量和较高的活性，对土壤中的微生物生长和代谢有一定的影响。

游离态有机物包括有机酸、氨基酸、糖类等。

3. 微生物体：微生物体是指土壤中的微生物生物体，包括细菌、真菌、放线菌等。

微生物体是土壤中的活性有机质，它们通过降解有机物质，释放出一些有机酸、酶和其他代谢产物，对土壤的养分供应和转化起着重要作用。

土壤有机质的分类有助于我们更好地理解和研究土壤的性质和功能。

不同来源和化学性质的有机质在土壤中的分布和转化过程也不尽相同。

通过对土壤有机质进行分类，可以更好地指导土壤改良和养分管理，提高土壤的肥力和农作物的产量。

土壤有机质的生物分解及其形成机制作为大自然中最重要的资源之一，土壤在人类生活和经济发展中扮演着极为重要的角色。

而在土壤中，有机质则是组成土壤的重要元素之一。

有机质的分解和形成机制是影响土壤环境质量和农业生产的重要因素之一。

本文将详细介绍土壤有机质的生物分解及其形成机制。

一、土壤有机质的生物分解土壤有机质是由植物和动物遗骸，以及微生物等生物体的遗物所组成的，其化学性质与生物组成的原料有关，也在微生物的作用下发生了变化。

在不同的生态系统中，土壤有机质含量和性质不同。

这部分有机质的分解首先由微生物开展。

微生物可以将土壤有机质通过分解、代谢和酸化等方式转变为无机物或新的有机物，并释放出能量。

土壤微生物是完成持续的土地生产的重要因素之一，它不仅可以与植物合作维持土壤生态系统，而且与动物等其他生物体之间还存在着复杂而协同的共生关系。

二、土壤有机质的形成机制土壤有机质的形成是一个很复杂的过程，主要由生物活动、化学与物Physical 过程等若干与因素影响的过程组成。

以下将介绍土壤有机质的主要形成机制。

（一）生物剖解过程土壤有机质主要来源于植物和动物的有机物质，这些有机物质在土壤中发生生物剖解过程后就会变成土壤有机质。

生物剖解主要由细菌、真菌、放线菌、原生动物等微生物参与，具体方式可以是氧化、还原、水解、酸解等在土壤中，生物剖解过程分解的有机物质并不是直接转为土壤有机质，而是在生物生长过程中被代谢或释放出来的废弃物质，在分解完其他无机化合物后转变为土壤有机质。

（二）土壤原位生成过程土壤有机质不仅来源于植物和动物的遗体以及其分解产物，还可能由土壤中的无机物质逐渐转化为有机质。

在土壤中，化学作用和物理作用相互揉合，可能会形成一些复杂的物质结构，这些结构也可能会成为新的有机质来源。

例如，土壤物理性质的变化，可以导致微生物生长难度加大、无机物质分配更加偏向长期稳定的分子结构，并从中形成一些极为复杂的有机质分子。

（三）化学合成过程将一些无机物质通过一些化学和物理方法转化为有机质，叫做化学合成过程。

土壤有机质的概念土壤有机质是土壤中的重要组成部分，对于土壤的肥力和可持续性起着重要的作用。

本文将介绍土壤有机质的概念、形成过程以及对土壤质量的影响。

一、土壤有机质的定义土壤有机质是由植物和动物的残体及其分解产物形成的具有碳为主要化学元素的有机物质。

它包括三大部分：生物体的残体和分泌物、土壤微生物的生物量和残体、以及土壤胶体和氧化态有机物。

这些有机物质在土壤中发挥着多种重要功能。

二、土壤有机质的形成过程土壤有机质的形成是一个长期的过程。

它可以分为输入、积累和降解三个阶段。

1. 输入阶段输入阶段是指植物和动物的残体进入土壤的过程。

植物通过死亡和腐殖作用，将部分有机物质输入到土壤中。

动物的粪便和尸体也是有机质输入的重要来源。

2. 积累阶段积累阶段是指有机质在土壤中的逐渐积累过程。

在这个过程中，土壤微生物通过分解植物和动物的残体，将有机物质转化为更稳定的有机质，如腐殖酸和腐殖质。

这些稳定的有机质较难被分解，可以在土壤中长期存在。

3. 降解阶段降解阶段是指土壤有机质逐渐分解和降解的过程。

在土壤中存在着各种微生物和酶，它们能够分解土壤有机质，释放出营养物质供植物吸收利用。

这个过程通常较为缓慢，需要一定的时间。

三、土壤有机质对土壤质量的影响土壤有机质对土壤质量有着重要的影响。

它可以改善土壤的物理、化学和生物学特性，提高土壤的肥力和保水能力。

1. 改善土壤物理性质土壤有机质通过增加土壤的胶粒稳定性和结构稳定性，改善土壤的结构，提高土壤的通气性和保水能力。

有机质与土壤胶粒结合形成胶体团聚体，增加土壤的胶体结构稳定性，有利于土壤的根系渗透和水分的保持。

2. 调节土壤化学性质土壤有机质在土壤中能够吸附和释放无机养分，调节土壤的养分供应。

它能够吸附土壤中的钙、镁、钾等离子，防止这些养分流失；同时，当植物需要这些养分时，有机质也能够释放出来供植物吸收。

3. 提供营养物质土壤有机质经过分解和降解可以释放出丰富的有机氮、有机磷、有机硫等营养物质，供植物吸收利用。

土壤有机质如何分解和转化土壤有机质是土壤的重要组成部分,对土壤肥力、生态环境有重要的作用;土壤有机质是指存在于土壤中所有含碳的有机物质,包括土壤中各种动物、植物残体、微生物体及其分解和合成的各种有机物质,即由生命体和非生命体两部分有机物质组成;原始土壤中微生物是土壤有机质的最早来源;随着生物的进化和成土过程的发展,动物、植物残体称为土壤有机质的基本来源;自然土壤经人为影响后,还包括有机肥料、工农业和生活废水、废渣、微生物制品、有机农药等有机物质; 土壤有机质分为新鲜有机质、半分解有机质和腐殖质三种;新鲜有机质和半分解有机质,约占有机质总量的10％～15％,易机械分开,是土壤有机质的基本组成部分和养分来源,也是形成腐殖质的原料;腐殖质约占85%～90％,常形成有机无机复合体,难以用机械方法分开,是改良土壤、供给养分的重要物质,也是土壤肥力水平的重要标志之一;耕作土壤表层的有机质含量通常<5%,一般在1%～3%之间,一般把耕作层有机质含量>20%——有机质土壤,耕作层有机质含量<20%——矿质土壤; 一、土壤有机质组成土壤有机质由元素和化合物组成; 1、元素组成主要元素组成是c、h、o、n,分别占52％～58％、34％～39％、3.3％～4.8％和3.7％～4.1％,其次是p、s; 2、化合物组成１糖、有机酸、醛、醇、酮类及其相近的化合物,可溶于水,完全分解产生ｃｏ２和ｈ２ｏ,嫌气分解产生ｃｈ４等还原性气体; 2纤维、半纤维素,都可被微生物分解,半纤维素在稀酸碱作用下易水解,纤维素在较强酸碱作用下易水解; 3木质素,比较稳定,不易被细菌和化学物质分解,但可被真菌和放线菌分解; 4肪、蜡质、树脂和单宁等,不溶于水而溶于醇、醚及苯中,抵抗化学分解和细菌的分解能力较强,在土壤中除脂肪分解较快外,一般很难彻底分解; 5含氮化合物,易被微生物分解; 6灰分物质植物残体燃烧后所留下的灰,占植物体重的５％;主要成分有ca、mg、k、na、si、p、s、fe、al、mn等; 二、土壤有机质的分解和转化进入土壤的有机质在微生物作用下,进行着复杂的转化过程,包括矿质化过程与腐殖化过程一矿质化微生物分解有机质,释放co2和无机物的过程称矿化作用;这一过程也是有机质中养分的释放过程;土壤有机质的矿质化过程主要有以下几种; 1、碳水化合物的分解土壤有机质中的碳水化合物如纤维素、半纤维素、淀粉等糖类,在微生物分泌的糖类水解酶的作用下,首先水解为单糖：c6h10o5n＋nh2o--→nc6h12o6;生成的单糖由于环境条件和微生物种类不同,又可通过不同的途径分解,其最终产物也不同;如果在好气条件下,有好气性微生物分解,最终产物为水和二氧化碳,放出的热量多,称氧化作用;其反应如下：nc6h12o6＋6o2—→6co2＋6h20＋热量如果在通气不良的条件下,则在嫌气性微生物作用下缓慢分解,并形成一些还原性气体、有机酸,产生的热量少,称发酵作用;其反应为c6h12o6--→ch3ch2ch2cooh＋2h2＋2co2＋热量4h2＋co2－→ch4＋2h2o 碳水化合物的分解,不仅为微生物的活动提供了碳源和能源,扩散到近地表大气层中的co2,还可供绿色植物光合作用所需要的碳素营养;co2溶于水形成碳酸,有利于土壤矿质养分的溶解和转化,丰富土壤中速效态养分; 2、含氮有机质的分解含氮有机物是土壤中氮素的主要贮藏状态,包括蛋白质、氨基酸、腐殖质等;不经分解多数不能为植物直接利用; 1水解作用蛋白质在微生物分泌的蛋白质水解酶作用下,分解成氨基酸的作用称水解作用蛋白质蛋白质-------→氨基酸水解酶氨基酸大多数溶于水,可被植物、微生物吸收利用,也可进一步分解转化; 2氨化作用分解含氮有机物产生氨的生物学过程称氨化作用氧化ch2nh2cooh＋o2-----→hcooh＋co2＋nh3 好气分解还原ch2nh2cooh＋h2-----→ch3cooh＋nh3嫌气分解水解ch2nh2cooh＋h2o-----→ch2ohcooh＋nh3 不论土壤通气状况如何,只要微生物生命活动旺盛,氨化作用就可以在多种条件下进行;氨化作用生成的氨,在土壤溶液中与酸作用生成铰盐,植物也可以直接吸收利用,也可以nh4＋吸附在土壤胶粒上,免遭淋失,也会以nh3逸入大气造成氮素的损失,或进行硝化作用,转化成硝酸; 3硝化作用氨态氮被微生物氧化成亚硝酸,并进一步氧化成硝酸的过程,称硝化作用;这一作用可分为两个阶段：第一阶段,氨被亚硝酸细菌氧化成亚硝酸；第二阶段,亚硝酸被硝化细菌氧化成硝酸;其反应如下：2nh2＋3o2--→2hno2＋2h2o＋热量2hno2＋o2—→2hno3＋热量硝化作用是一种氧化作用,只能在土壤通气良好的条件下进行,因此适当地中耕、松土、排水、经常保持土壤疏松透气,是硝化作用顺利进行的必要条件; 硝化作用产生的硝酸与土壤中的盐基作用生成硝酸盐,no3－也可直接被植物吸收,但no3－不易被土壤胶粒吸附,易随水淋失; 4反硝化作用同细菌在无氧或微氧条件下以no3－或no2－作为呼吸作用的最终电子受体生成n2o和n2的硝酸盐还原过程,称反硝化作用;其反应如下：反硝化细菌c6h12o6＋24kno3------→24khco3＋6co2＋12n2↑＋18h2o 反硝化作用是土壤氮素损失的过程,多发生在通气不良或富含新鲜有机质的土壤中,改善土壤的通气状况,能抑制反硝化作用的进行;3、含磷、硫有机物的分解1含磷有机物的分解土壤中含磷有机物主要有核蛋白、卵磷脂、核酸、核素等,它们在有机磷细菌的作用下进行分解：磷细菌k＋＋na＋＋ca2＋核蛋白质-------→磷酸-----------→磷酸盐水解产生的磷酸盐是植物可吸收的磷素养分,但在酸性或石灰性土壤中易与fe、al、ca、mg等生成难溶性的磷酸盐,降低其有效性;在缺氧条件下磷酸又被还原为磷化氢,其反应如下：h3po4－--→h3po3---→h3po2---→ph3磷化氢有毒,在水淹条件下常会使植物根系发黑甚至死亡; 2含硫有机物的分解植物残体中的硫,主要存在于蛋白质中,能分解含硫有机物的土壤微生物很多,一般能分解含氮有机物的氨化细菌,都能分解有机硫化物,产生硫化氢,其反应如下：蛋白质——硫氨基酸——h2s 还原型的无机硫化物被硫化细菌氧化成硫酸的过程,称硫化作用;其反应如下：2h2s＋o2---→2h2o＋2s2s＋3o2＋2h2o－→2h2so4硫化作用产生的硫酸与土壤中的盐基物质作用,形成硫酸盐,硫酸盐是植物可吸收的养分;硫酸还可增加土壤中矿质养分的溶解度,提高其有效性; 细菌在无氧条件下,以so42－作呼吸作用的最终电子受体产生s或h2s的硫酸盐还原过程,称反硫化作用;硫化氢对根系有毒害作用,能造成根系腐烂;因此,应排除土壤多余水分,改善土壤通气条件,抑制反硫化作用进行; 二腐殖化腐殖化指有机质被分解后再合成新的较稳定的复杂的有机化合物,并使有机质和养分保蓄起来的过程;一般认为腐殖质的形成要经过两个阶段：第一阶段：微生物将动植物残体转化为腐殖质的组分,如芳香族化合物多元酚和含氮的化合物氨基酸和多肽；第二阶段：在微生物的作用下,各组分通过缩合作用合成腐殖质的过程;在第二阶段中,微生物分泌的酚氧化化酶,将多元酚氧化为醌,醌与其它含氮化合物合成腐殖质;即1多元酚氧化为醌；2醌和氨基酸或肽缩合; 腐殖化系数：单位重量的有机物质碳在土壤中分解一年后的残留碳量; 激发作用：土壤中加入新鲜有机物质会促进土壤原有有机质的降解,这种矿化作用称之激发作用;激发效应可正可负; 矿质化和腐殖化两个过程互相联系,随条件改变相互转化,矿化的中间产物是形成腐殖质的原料,腐殖化过程的产物,再经矿化分解释放出养分,通常需调控两者的速度,使其能供应作物生长的养分同时又使有机质保持在一定的水平;。

湖泊是地球上重要的淡水资源，同时也是重要的有机质沉积地。

有机质在湖泊中经历了一系列的分解和转化过程，影响着湖泊的生态系统。

本文将重点探讨湖泊中有机质分解的基本过程。

一、有机质在湖泊中的来源1. 湖泊中的有机质主要来源于水体中的植物、动物残体和粪便，以及陆地输入的有机质。

2. 进入湖泊的有机质经过长期的沉积和压实作用，形成了湖泊沉积有机质。

二、有机质分解的基本过程1. 化学分解有机质在湖泊中首先经历化学分解的过程。

在水体中，有机质会与水中的氧气发生化学反应，产生二氧化碳和水。

这是有机质分解的最基本的化学过程。

2. 微生物分解微生物是湖泊中有机质分解的重要驱动者。

湖泊中存在着大量的细菌、真菌和其他微生物，在适宜的环境条件下，它们会利用有机质来进行自身的代谢活动，将有机质分解成简单的有机物和无机物。

3. 氧化还原反应有机质的分解过程中伴随着氧化还原反应。

在有氧条件下，有机质会被氧化成二氧化碳和水；在缺氧条件下，有机质则会被还原成甲烷等有机物，这也是湖泊产生甲烷的重要过程。

三、影响有机质分解的因素1. 温度温度是影响湖泊中有机质分解速率的重要因素。

一般来说，较高的温度能够促进有机质的分解速率。

2. 氧气含量氧气是维持湖泊中有机质分解的重要条件，充足的氧气能够促进有机质的分解。

3. 微生物活性微生物的活性直接影响着有机质的分解速率，较高的微生物活性能够加速有机质的分解。

四、有机质分解的生态作用1. 营养循环湖泊中的有机质分解为湖泊生态系统中的营养物质循环提供了重要的物质基础，维持着湖泊生态系统的稳定性和健康发展。

2. 甲烷释放有机质分解是湖泊中甲烷释放的重要来源，而甲烷是一种强力的温室气体，对地球的气候变化具有重要的影响。

3. 水质改善有机质的分解能够降解有机污染物，对于改善湖泊水质具有重要的意义。

湖泊中有机质的分解是一个复杂而又重要的过程，它直接影响着湖泊生态系统的结构和功能。

对于湖泊管理和保护来说，需要重视有机质分解过程的研究，加强对湖泊生态系统的监测和保护，促进湖泊的可持续发展。

土壤有机质的组成和转化土壤有机质是指以各种形态存在于土壤中的含碳有机化合物的总称，包括土壤中各种动物、植物、微生物残体、土壤生物的分泌物与排泄物以及这些有机物质分解和转化后的物质。

对于大部分土壤，有机质含量只占到土壤总重量的很小一部分，但在土壤肥力、物质循环、农业可持续发展及土壤环境中发挥重要的作用。

自然土壤中的有机质主要来源于生长在土壤上的高等绿色植物，其次是生活在土壤中的动物和微生物；农业土壤中的有机质主要来源是每年施用的有机肥料、植物残茬、根系、分泌物、人畜粪便、工农业副产品的下脚料、城市垃圾和污水等。

通过各种途径进入土壤的有机质一般呈三种形态：一是新鲜的有机物质，是指刚进入土壤不久，基本未分解的动物和植物残体。

二是半分解的有机物质，指进入土壤中的有机残体被微生物分解，失去了原来的形态特征，多呈分散的暗黑色碎屑和小块，如泥炭等。

三是腐殖物质，是指经微生物改造后的一类特殊的高分子有机化合物，呈褐色或暗褐色，是土壤有机质的最主要的一种形态，占有机质总量的85%～90%。

一、土壤有机质的组成。

土壤有机质的基本组成元素是碳、氧、氢、氮等，分别占52%～58%、34%～39%、3.3%～4.81%和3.7%～4.1%,碳氮比（C/N)在10～12;此外还含有灰分元素：钙、镁、钾、钠、硅、磷、硫、铁、铝、锰及少量的碘、锌、硼、氟等。

从物质组成来看，土壤有机质一般可分为腐殖物质和非腐殖物质两部分，其中腐殖物质占85%～90%。

非腐殖物质主要是一些较简单、易被微生物分解的糖类、有机酸、氨基酸、氨基糖、木质素、蛋白质、纤维素、半纤维素、脂肪等高分子物质。

腐殖物质是一类经过土壤微生物作用后，由酚类和配类物质聚合成的芳环状结构和含氮化合物、糖类组成的复杂多聚体，是性质稳定、新形成的深色高分子化合物。

二、土壤有机质的转化。

土壤有机质在微生物的作用下，向着两个方向转化，即有机质矿质化和有机质腐殖化过程（下图)。

土壤有机质转化示意矿质化过程是指有机质在微生物作用下，分解为简单无机化合物的过程，其最终产物是二氧化碳、水、无机离子等，包括氮、磷、硫及其他元素的离子，同时放出热量。

有机质的转化过程
其次是有机质的分解。

有机质在自然环境中会经过分解过程，这是有
机质转化的关键步骤。

有机质的分解主要由微生物所完成。

微生物分解有
机质主要通过两种途径进行：呼吸作用和发酵作用。

呼吸作用是指微生物
利用有机质氧化为二氧化碳和水，产生能量的过程。

发酵作用是指微生物
在无氧条件下，通过有机质的部分氧化产生乳酸、醋酸、乙醇等产物。

有机质的合成是有机质转化的另一个重要过程。

有机质合成主要发生
在植物体内以及人工合成的化学工业过程中。

植物通过光合作用合成有机
物质，其中最重要的是光合作用的产物葡萄糖。

植物通过将葡萄糖经过一
系列代谢反应转化为脂肪酸和氨基酸，从而合成脂类和蛋白质等有机物质。

化学工业中的有机质合成则是通过人工合成的化学反应途径合成各种有机
物质。

例如，合成染料、药物、塑料、橡胶等化学品。

有机质的转化过程对于维持生物圈的平衡具有重要意义。

有机物质的
分解能够释放出二氧化碳和水，将养分循环回生态系统，为植物的光合作
用提供原料，维持生物圈的物质循环。

有机物质的合成则能够提供生物体
的能量和基础物质，维持生物体的生命活动。

此外，有机质的转化还对人类的生活和工业发展具有重要意义。

大量
的有机物质通过化学工业合成被应用于各个领域。

例如，合成纺织品、合
成塑料、合成农药、合成化妆品等。

有机质的转化也在生物技术领域有重
要应用，例如用于生物能源的生产、生物药物的合成等。

有机物分解途径有机物是由碳、氢、氧等元素组成的化合物，常见的有机物包括脂肪、蛋白质、糖类等。

这些有机物在自然界中会经过各种途径进行分解，进而转化为更简单的物质。

本文将介绍几种常见的有机物分解途径。

1. 生物降解生物降解是指有机物在生物体内被微生物、酶或其他生物体降解为更简单的物质。

这是一种自然的分解途径，常见于自然环境中的有机物分解过程。

以蛋白质为例，蛋白质是由氨基酸组成的高分子化合物。

在生物体内，蛋白质会被酶分解为氨基酸，然后进一步被微生物降解为氨、二氧化碳和水等物质。

这个过程中，有机物的结构被逐渐破坏，能量也被释放出来。

2. 氧化反应氧化反应是指有机物与氧气发生反应，生成二氧化碳和水等物质的过程。

这是一种常见的有机物分解途径，常见于燃烧和代谢过程中。

以脂肪为例，脂肪是由甘油和脂肪酸组成的有机物。

当脂肪遇到氧气时，发生氧化反应，生成二氧化碳和水，释放出能量。

这是我们身体燃烧脂肪来产生能量的过程。

3. 热解反应热解反应是指有机物在高温条件下分解为更简单的物质。

这是一种非生物降解的途径，常见于工业生产过程中。

以糖类为例，糖类是由碳、氢、氧等元素组成的有机物。

当糖类受热分解时，会发生热解反应，产生焦炭、水和一氧化碳等物质。

这个过程常用于生产焦炭或合成一氧化碳等工业过程中。

4. 光解反应光解反应是指有机物在光照下分解为更简单的物质。

这是一种非常见的有机物分解途径，常见于特定的化学反应中。

以光解脱氧核糖核酸为例，光解脱氧核糖核酸是DNA分子在紫外线照射下分解的过程。

当DNA分子受到紫外线照射时，光能会使DNA分子中的化学键断裂，使DNA分子逐渐分解为更简单的碱基、磷酸和糖等物质。

总结起来，有机物分解途径包括生物降解、氧化反应、热解反应和光解反应等。

这些途径使得复杂的有机物能够被分解为更简单的物质，从而循环利用或释放能量。

了解这些分解途径有助于我们更好地理解有机物在自然界中的转化过程，也对环境保护和资源利用具有重要意义。

土壤有机质的形成过程
土壤中的有机物是由植物和动物的遗体、粪便和腐殖物等有机物质在土壤中分解和转化而来。

具体来说，有机物的形成过程可以分为以下几个阶段：
基质阶段：在此阶段，植物和动物的遗体、粪便等有机物质被残留在土壤表面，形成一个基质层。

分解阶段：在基质层中，微生物、真菌和其他生物开始分解和降解有机物质，释放出二氧化碳、水和其他化合物。

矿化阶段：在分解的过程中，一些有机物被分解成无机盐离子，如氨离子、硝酸根离子、磷酸根离子等，这些无机盐离子能够被植物吸收利用，促进植物生长。

稳定阶段：有些有机物质并不容易分解，而是在土壤中逐渐稳定下来，成为长期储存在土壤中的有机质。

有机物的形成受到多种因素的影响，包括气候、土壤类型、植被类型、土地利用方式等。

例如，温暖湿润的气候条件有利于微生物的繁殖和分解有机物质，因此有机物质在这种气候条件下容易分解；而干旱气候条件下，有机物质分解速度较慢，因为微生物和其他生物数量较少。

不同类型的土壤也会影响有机物的形成和分解，例如肥沃的土壤中有机物质的含量更高，因为它们更容易被分解和转化。

沉积物中有机质的来源及其对古环境重建的意义沉积物是地球表面的重要组成部分。

它记录着地球历史上的种种变化，如气候变迁、地质事件等。

在沉积物中，有机质是一项关键指标，它来源于各种生物和非生物因素，对古环境重建具有重要意义。

一、有机质的主要来源有机质是由生物残留物和非生物因素的分解产物组成的。

生物残留物主要包括植物、动物和微生物的碎屑、腐殖质等。

非生物因素主要是岩石和土壤的矿物物质，如石英、长石等。

这些物质通过物理、化学和生物地球化学过程，被转化为有机质。

1. 生物残留物的贡献植物在沉积物中的有机质来源非常重要。

植物残留物通过死亡、腐烂和分解等过程进入沉积物。

不同类型的植物残留物具有不同的特征，如木材含有纤维素和木质素，而叶子则富含脯氨酸和叶蜡。

动物残留物也是沉积物中有机质的来源之一。

动物残留物主要包括骨骼、壳体、羽毛等。

它们在沉积物中的存在可以提供关于古生态系统的重要信息，如动物种类和数量等。

微生物在沉积物中的贡献也不容忽视。

微生物通过代谢活动释放有机质，如腐殖质和叶脂。

此外，微生物还具有促进有机质降解和转化的功能，对沉积物有机质的形成和变质起着重要的作用。

2. 非生物因素的转化过程生物残留物和非生物因素在沉积物中通过物理、化学和生物地球化学过程进行转化。

物理过程包括机械破碎、搬运和沉积等，可以将有机质分散到沉积物中的不同位置。

化学过程主要包括氧化还原、酸碱中和等。

氧化还原反应可以改变有机质的性质和组成，从而影响沉积物中的有机质分布。

酸碱中和反应可以改变有机质的酸碱性质，进而影响沉积物中有机质的稳定性。

生物地球化学过程包括微生物的代谢和酶促反应等。

微生物通过代谢有机质释放产物并转化有机质的组成，从而改变沉积物中的有机质特征。

二、有机质在古环境重建中的意义沉积物中的有机质对古环境重建具有重要意义。

它可以提供关于古生态系统、气候和地质事件等方面的信息。

1. 古生态系统重建沉积物中的有机质可以提供关于古生态系统的重要信息，如古植被类型、动物群落结构和生态位变化等。

生态系统中的有机质分解和循环生态系统是由生物体和其周围环境相互作用而形成的一个动态平衡系统。

其中，有机质的分解和循环是生态系统中至关重要的过程之一。

有机质是生物体和其代谢产物的总和，它包含了碳、氢、氧等元素，并且是生命活动的基础。

本文将探讨生态系统中有机质分解和循环的机制以及其重要性。

1. 有机质分解的机制有机质分解是指将有机物转化为无机物的过程。

在生态系统中，有机质主要通过微生物的作用进行分解。

微生物包括细菌、真菌等，它们通过分泌酶来降解有机物，将其分解为较小的有机分子。

这些有机分子可以被其他生物体吸收利用，也可以进一步分解为无机物。

2. 微生物在有机质分解中的作用微生物在生态系统中扮演着重要的角色。

它们通过分解有机物，释放出能量和养分，为其他生物提供生存所需。

例如，细菌可以分解植物残体中的纤维素和木质素，将其转化为可被植物吸收的无机物。

真菌则能分解较难降解的有机物，如木质素，促进有机质的循环。

3. 有机质循环的重要性有机质的循环对生态系统的稳定性和可持续性具有重要影响。

通过有机质的分解和循环，生态系统中的养分得以循环利用，减少了资源的浪费。

同时，有机质的分解也释放出能量，为生物体提供生存所需。

这种能量的流动和物质的循环维持了生态系统的稳定性。

4. 人类活动对有机质分解和循环的影响随着人类活动的不断扩大和加剧，生态系统中的有机质分解和循环受到了一定的影响。

例如，大规模的农业生产使用了大量的化肥和农药，这些化学物质对微生物的生长和活性产生了负面影响，降低了有机质的分解速率。

此外，城市化进程中的大量建筑和道路建设破坏了土壤结构，降低了土壤中微生物的数量和多样性，影响了有机质的分解和循环。

5. 保护生态系统中的有机质分解和循环为了保护生态系统中的有机质分解和循环，我们可以采取一些措施。

首先，减少化肥和农药的使用，尽量采用有机农业的方式，减少对微生物的负面影响。

其次，加强土壤保护，避免过度开发和破坏土壤结构，保持土壤中微生物的多样性和数量。

有机质的分解测定原理有机质的分解测定原理是通过化学方法将有机物转化成无机物，并通过测定无机物的质量或体积来确定有机物的含量。

有机物的分解可以采用不同的方法，常见的有燃烧法、加热分解法、酸碱催化分解法等。

燃烧法是最常用的有机质分解方法之一。

该方法利用有机物在高温下与氧气反应产生二氧化碳和水蒸气的性质。

在实验过程中，将待测有机物样品加热至高温，使其完全燃烧。

然后，收集产生的二氧化碳和水蒸气，经过净化和干燥处理后测定二氧化碳和水的质量或体积。

根据化学方程式和化学计量关系，可以计算出有机物的质量或体积。

加热分解法是将有机物加热至分解温度，通过热分解反应将有机物转化成无机物。

该方法适用于不易燃烧的有机化合物，如脂肪酸、糖类、蛋白质等。

在实验中，将待测有机物样品加热至适当的温度，使其发生分解反应。

然后，通过控制温度和反应时间，使有机物完全分解。

最后，根据化学方程式和化学计量关系，测定无机物的质量或体积，从而确定有机物的含量。

酸碱催化分解法是利用酸碱催化剂加速有机物的分解反应。

该方法适用于含有酸碱不稳定基团的有机物，如有机酸、有机碱、酮类等。

在实验中，将待测有机物样品与适当的酸碱催化剂加热反应，使有机物发生分解反应。

然后，通过酸碱滴定等分析方法测定反应后产生的酸碱物质的含量，从而确定有机物的含量。

除了燃烧法、加热分解法和酸碱催化分解法外，还有其他分解方法供选择，如微波分解法、光解法、催化剂分解法等。

这些方法各有特点，适用于不同种类的有机物。

有机质的分解测定原理是基于化学反应，通过转化有机物为无机物来确定有机物的含量。

这些分解方法都需要严格控制实验条件，确保有机物完全分解，并且需要选择适当的分析方法来测定无机物。

此外，还需要根据化学方程式和化学计量关系进行计算，从而得出有机物的含量。

有机质的分解测定在生物化学、环境科学、食品科学、医药等领域有着广泛的应用。

通过测定有机物的含量，可以评估其对环境的影响、确定食品中的营养成分、分析药物的含量等，对于科学研究和生产实践具有重要意义。

有机质的限制分解
有机质在生物作用下分解为简单的无机化合物
温度等，有很多：催化剂（包括生物酶，无机催化剂）外界条件0-80度都有分解作用，只是不同的温度范围分解作用的主导机
制不相同而已。

至少必须在生命活动所需要的温度湿度环境才能分解，从范围上讲，不仅有温度的要求，还有酸碱度，湿度等的要求；
至于分解的机制，和形式，主要有以下几种：
第一种机制：一是有机质本身所存在形式中的分解作用，例如植物茎叶中本身存在各种水解酶类，在细胞膜破裂以及细胞器破裂之后，这些酶会游离出来，从而实现自我分解，分解自身存在的蛋白，淀粉，纤维素甚至一些复杂大分子，例如我们知道的菜籽饼本身就存在芥子酶，可以分解自身的毒素等就是菜粕自然发酵脱毒的原理。

另外，动物死后，其尸体会自我溶解，产生尸斑等，都是自身存在的酶分解自身的结果。

第二种机制：是外来生命对有机质的分解作用，例如自然界存在的，无所不在的微生物，细菌等，对动植物有机质的分解作用，这种分解作用的同时，还有转化和同化的作用，即外源的微生物把有机质分解后，又吸收成为细菌的一部分，即同化作用。

外源微生物的这种作用往往是华腐化作用，与腐殖化作用相似。

以上两种分解作用是自然界对有机质最主要的作用，再下面的作用机制就是次要机制：
如第三是：氧化作用，造成有机质的分解崩溃；
如第四是：风化或矿化作用，自然界存在的缓慢的矿化作用，也是一种作用机制。