土壤微生物呼吸的实验室测定方法

土壤微生物生物量碳测定方法一、呼吸法通过测定土壤中微生物呼吸释放的CO2量来间接估算土壤微生物生物量碳。

该方法的原理基于微生物在代谢过程中产生的CO2量与其生物量碳之间的正相关关系。

常用的测定方法包括静态方法和动态方法。

1.静态方法：在采样后立即封闭土壤样品容器，然后测定一定时间内容器内CO2的累积释放量，并利用其中一种模型计算微生物生物量碳。

例如，利用静态方法可以测定土壤有机碳浓度和总CO2浓度，通过两者的比值计算微生物生物量碳。

2.动态方法：将土壤样品装入氧气通气的大容器中，测定一定时间内容器中CO2的连续释放量，并通过外推法计算微生物生物量碳。

例如，可以通过监测土壤样品容器中CO2的连续释放曲线，然后利用微生物呼吸速率和微生物生物量碳之间的关系计算微生物生物量碳。

二、估算法利用土壤中微生物生物量碳与其中一种土壤性质之间的相关性来估算土壤微生物生物量碳。

常用的估算法包括土壤学习法、土壤酶学法和土壤微生物生态法。

1.土壤学习法：根据不同土壤类型的土壤微生物生物量碳数据进行学习建模，然后根据土壤性质数据进行预测。

常用的学习方法包括主成分分析、判别分析和回归分析等。

2.土壤酶学法：通过测定土壤中一些酶活性与微生物生物量碳之间的相关性来预测微生物生物量碳。

常用的酶活性指标包括脲酶、蔗糖酶和脱氢气酶等。

3.土壤微生物生态法：通过测定土壤微生物多样性和群落结构与微生物生物量碳之间的相关性来估算微生物生物量碳。

常用的方法包括16SrRNA和ITS基因测序、脂肪酸指纹技术和磷脂脂肪酸分析等。

三、标记法通过标记的同位素技术测定土壤微生物生物量碳。

其中，最常用的标记同位素是^13C和^14C。

通过给土壤样品添加同位素标记物并追踪其在土壤中的分布和转化，可以计算微生物生物量碳。

总结起来，土壤微生物生物量碳的测定方法主要包括呼吸法、估算法和标记法等。

不同的方法适用于不同的土壤类型和测定目的，综合运用多种方法可以更准确地评估土壤微生物生物量碳。

土壤微生物测定土壤微生物活性表示土壤中整个微生物群落或其中的一些特殊种群状态，可以反映自然或农田生态系统的微小变化。

土壤微生物活性的表征量有:微生物量、C/N、土壤呼吸强度和纤维呼吸强度、微生物区系、磷酸酶活性、酶活性等。

测定指标：1、土壤微生物量(MierobialBiomass，MB)能代表参与调控土壤能量和养分循环以及有机物质转化相对应微生物的数量，一般指土壤中体积小于5Χ103um3的生物总量。

它与土壤有机质含量密切相关。

目前，熏蒸法是使用最广泛的一种测定土壤微生物量的方法阎，它是将待测土壤经药剂熏蒸后，土壤中微生物被杀死，被杀死的微生物体被新加人原土样的微生物分解(矿化)而放出CO2，根据释放出的CO2:的量和微生物体矿化率常数Kc可计算出该土样微生物中的碳量。

因此碳量的大小就反映了微生物量的大小。

此外，还有平板计(通过显微镜直接计数)、成份分析法、底物诱导呼吸法、熏蒸培养法(测定油污染土壤中的微生物量—碳。

受土壤水分状况影响较大，不适用强酸性土壤及刚施用过大量有机肥的土壤等)、熏蒸提取法等，均可用来测定土壤微生物量。

熏蒸提取-容量分析法操作步骤：（1）土壤前处理和熏蒸（2）提取-1K2SO4（图将熏蒸土壤无损地转移到200mL聚乙烯塑料瓶中，加入100mL0.5mol·L水比为1:4；w：v），振荡30min（300rev·min-1），用中速定量滤纸过滤于125mL塑料瓶中。

熏蒸开始的同时，另称取等量的3份土壤于200mL聚乙烯塑料瓶中，直接加入100mlL0.5mol·L -1K2SO4提取；另作3个无土壤空白。

提取液应立即分析。

（3）测定吸取10mL上述土壤提取液于150mL消化管（24mmх295mm）中，准确加入10mL0.018 mol·L -1K2Cr2O7—12mol·L-1H2SO4溶液，加入2~3玻璃珠或瓷片，混匀后置于175±1℃磷酸浴中煮沸10min（放入消化管前，磷酸浴温度应调至179℃，放入后温度恰好为175℃）。

精心整理土壤微生物测定土壤微生物活性表示土壤中整个微生物群落或其中的一些特殊种群状态，可以反映自然或农田生态系统的微小变化。

土壤微生物活性的表征量有:微生物量、C/N 、土壤呼吸强度和纤维呼吸强度、微生物区系、磷酸酶活性、酶活性等。

测定指标：1、物分解物量。

（1（2）提取将熏蒸土壤无损地转移到200mL 聚乙烯塑料瓶中，加入100mL0.5mol ·L -1 K 2SO 4（图水比为1:4；w ：v ），振荡30min （300rev ·min -1），用中速定量滤纸过滤于125mL 塑料瓶中。

熏蒸开始的同时，另称取等量的3份土壤于200mL 聚乙烯塑料瓶中，直接加入100mlL0.5mol ·L -1 K 2SO 4提取；另作3个无土壤空白。

提取液应立即分析。

（3）测定吸取10mL上述土壤提取液于150mL消化管（24mmх295mm）中，准确加入10mL0.018 mol·L-1K2Cr2O7—12 mol·L-1H2SO4溶液，加入2~3玻璃珠或瓷片，混匀后置于175±1℃磷酸浴中煮沸10min（放入消化管前，磷酸浴温度应调至179℃，放入后温度恰好为175℃）。

冷却后无损地转移至150mL三角瓶中，用去离子水洗涤消化管3~5次使溶液体积约为80mL，加入一滴邻菲罗啉指示剂，用0.05 mol·L-1硫酸亚铁标准溶液滴（4（mL），f23、土壤呼吸强度和纤维分解强度土壤呼吸强度和纤维分解强度是土壤微生物活性的重要标志，反映了土壤中微生物活性及对有机质残体分解的速度和强度。

纤维素分解强度采用埋片法；呼吸强度采用碱吸收滴定法。

土壤微生物活性用土壤呼吸CO2测定法（5g鲜土于310mL试剂瓶中，22℃24h测CO2释放量(用exH23os红外CO:分析仪测定)）。

直接测定土壤呼吸的方法基本可分为静态气室法、动态气室法和微气象法三种。

土壤呼吸强度的测定土壤空气的变化过程主要是氧的消耗和二氧化碳的累积。

土壤空气中二氧化碳浓度大，对作物根系是不利的，若排出二氧化碳，不仅可消除其不利影响，而且可促进作物光合作用。

因此，反映土壤排出二氧化碳能力的土壤呼吸强度是—个重要的土壤性质。

土壤中的生物活动，包括根系呼吸及微生物活动，是产生二氧化碳的主要来源，因此测定土壤呼吸强度还可反映土壤中生物活性，作为土壤肥力的一项指标。

（一）测定原理用NaOH吸收土壤呼吸放出的CO,生成N32CG:2Na0H+C0 2——a t CQ+H b O （1）先以酚酞作指示剂，用HCI滴定，中和剩余的NaOH并使⑴式生成的Ns t CQ转变为NaHCO3:NaOH + HCI ——NaCI+fO （2）Na 2CQ+ HCI —— aHCQ十NaCI （3）再以甲基橙作指示剂，用HCI滴定，这时所有的NaHCO均变为NaCI:NaHCQ 3+ HCI ——> NaCI+H z O+CQ （4）从⑶、⑷ 式可见，用甲基橙作指示剂时所消耗HCI量的2倍，即为中和NaCQ的用量，从而可计算出吸收CQ的数量。

（二）测定方法方法（一）1、称取相当于干土重2O克的新鲜土样，置于15O毫升烧杯或铝盒中（也可用容重圈采取原状土）；2、准确吸取2moIL-1 NaQH IO毫升于另一15O毫升烧杯中；3、将两只烧杯同时放入无干燥剂的干燥器中,加盖密闭,放置1—2天；4、取出盛NaOH的烧杯，洗入25O毫升容量瓶中，稀释至刻度；5、吸取稀释液25毫升，加酚酞1滴，用标准O.O5molL-1HCI滴定至无色，再加甲基橙-11 滴,继续用O.O5 moIL-1 HCI 滴定至溶液由橙黄色变为桔红色,记录后者所用HCI 的毫升数（或用溴酚兰代替甲基橙,滴定颜色由兰变黄）；6、再在另一干燥器中，只放NaQH不放土壤，用同法测定，作为空白。

7、计算:250毫升溶液中CQ的重量（W克）44 250W=（V i-V2）X CX ----- X ——2X 1000 25式中：V i——供试溶液用甲基橙作指示剂时所用HCI毫升数的2倍；V 2——空白试验溶液用甲基橙作指示剂时所用HCI毫升数的2倍C — HCI的摩尔浓度（molL-1）44------ 为CQ的毫摩尔质量2X 1000250—为分取倍数，25再换算为土壤呼吸强度（CQ毫克/克干土，小时）CQ 2毫克/ 克干土，小时=WX 1000 X 1/20 X 1/2420 ——试验所用土壤的克数24 ——试验所经历的时间（24小时）方法（二）1、准确称取2moIL-1 NaQH溶液10—20毫升于带胶塞的三角瓶中，携至实验地点;2、选好实验场地，然后放一培养皿，用树枝垫在底部，以保证土壤通气。

土壤roc测定方法一、土壤ROC测定的重要性。

1.1 土壤是农业的根本。

咱们都知道，土壤就像咱农民的命根子一样。

它要是好，种啥长啥，收成倍儿棒。

土壤的各种性质对作物生长影响可大了，而ROC（这个ROC就是土壤呼吸速率，咱简单理解就是土壤喘气的速度哈）这个指标能反映土壤的健康状况。

要是土壤ROC 不正常，那可能就意味着土壤里有啥毛病了，就像人喘气不正常肯定是身体哪里出问题了一样。

1.2 对环境研究意义重大。

这土壤ROC啊，可不只是对种地有用。

在整个环境研究里，它也是个关键的角色。

土壤呼吸跟大气里的二氧化碳交换有着密切的关系，就像两个好朋友在互相帮忙似的。

了解土壤ROC有助于咱们搞清楚地球的碳循环，这碳循环就像一个大轮子，不停地转，土壤在这个大轮子里面可是起着不小的作用呢。

二、土壤ROC测定的基本准备。

2.1 仪器设备。

咱要测定土壤ROC，得有合适的家伙事儿。

首先得有个土壤呼吸测定仪，这东西就像医生的听诊器一样，专门用来听土壤“喘气”的。

还有一些小工具，像取样的小铲子啊，装土壤样本的小盒子之类的。

这些工具别看不起眼，少了哪个都不行，这就叫“一个萝卜一个坑”。

2.2 样本采集。

采集土壤样本可是个细致活。

不能随便挖一铲子就了事。

咱得找有代表性的地方，就像挑苹果得挑长得周正的一样。

一般来说，要在不同的深度采集，表层的土和深层的土可能情况就不一样。

而且采集的时候要尽量保持土壤的原状，可不能把它弄得乱七八糟的，不然测出来的数据就不准了，那可就是“差之毫厘，谬以千里”了。

三、土壤ROC测定的具体方法。

3.1 室内测定。

把采集好的土壤样本拿到实验室里。

先把土壤放到专门的容器里，这个容器就像土壤的临时小窝一样。

然后把土壤呼吸测定仪连接好，按照仪器的操作说明一步一步来。

这个过程得小心翼翼的，就像伺候小婴儿似的。

在测定的时候，要注意环境温度和湿度的控制，因为这些因素都会影响土壤的呼吸速率。

3.2 野外测定。

有时候咱也得在野外直接测定土壤ROC。

第1篇一、实验目的1. 了解土壤呼吸的基本原理和影响因素。

2. 掌握土壤呼吸速率的测定方法。

3. 分析土壤呼吸速率与土壤环境因子的关系。

二、实验原理土壤呼吸是指土壤微生物和植物根系通过呼吸作用将有机物质分解成二氧化碳和水的过程。

土壤呼吸速率是衡量土壤微生物活动强度和土壤有机质分解速率的重要指标。

土壤呼吸速率受土壤温度、水分、有机质含量、氧气含量等多种环境因子的影响。

三、实验材料与方法1. 实验材料- 土壤样品：采集自某地典型农田土壤，风干后过筛，混匀备用。

- 容器：1000ml广口瓶、500ml烧杯、土筛、温度计、湿度计、秒表、CO2检测仪等。

- 试剂：NaOH溶液、酚酞指示剂等。

2. 实验方法（1）土壤样品的制备：将采集的土壤样品风干、过筛、混匀，以备实验使用。

（2）土壤呼吸速率的测定：a. 准备实验装置：将1000ml广口瓶装满土壤样品，用土筛覆盖，确保土壤表面平整。

b. 设置对照组和实验组：对照组保持正常土壤环境，实验组改变土壤温度、水分、氧气含量等环境因子。

c. 测定CO2浓度：将广口瓶置于CO2检测仪下，记录CO2浓度随时间的变化。

d. 计算土壤呼吸速率：根据CO2浓度变化和实验时间，计算土壤呼吸速率。

3. 数据处理采用Excel和SPSS软件对实验数据进行统计分析，比较不同环境因子对土壤呼吸速率的影响。

四、实验结果与分析1. 土壤呼吸速率与土壤温度的关系实验结果表明，随着土壤温度的升高，土壤呼吸速率逐渐增加。

这可能是因为温度升高有利于微生物的代谢活动，从而加快有机质的分解速率。

2. 土壤呼吸速率与土壤水分的关系实验结果表明，土壤呼吸速率与土壤水分含量呈正相关关系。

当土壤水分含量较高时，土壤呼吸速率较快；当土壤水分含量较低时，土壤呼吸速率较慢。

3. 土壤呼吸速率与氧气含量的关系实验结果表明，土壤呼吸速率与氧气含量呈正相关关系。

当土壤氧气含量较高时，土壤呼吸速率较快；当土壤氧气含量较低时，土壤呼吸速率较慢。

土壤微生物检测流程（1）土样前处理新鲜土壤应立即处理或保存于4℃冰箱中，测定前先仔细除去土样中可见植物残体（如根、茎和叶）及土壤动物（如蚯蚓等），过筛（孔径<2mm），彻底混匀。

如果土壤过湿，应在室内适当风干，以手感湿润疏松但不结块为宜（约为饱和持水量的40%）。

如果土壤过于干燥，用蒸馏水调节至饱和持水量的40%。

将土壤置于密封的大塑料桶内在25℃条件下预培养7-15d，桶内有适量水以保持相对湿度为100%，并在桶内放一小杯1Mol/LNaOH溶液以吸收土壤呼吸产生的CO2。

经过预培养的土壤应立即分析。

如需保留，应放置于4℃的冷藏箱中，下次使用前需要在上述条件下至少培养24h。

这些过程是为了消除土壤水分限制对微生物的影响，以及植物残体对测定的干扰。

土壤饱和持水量按Shaw（1958）的方法测定：在圆型漏斗下端装一带夹子的橡皮管，漏斗内塞玻璃纤维。

取50g土壤于漏斗中，夹紧橡皮管，加入50ml水保持30min。

然后打开夹子，测定30min 内流出的水量。

加入的水量减去流出的水量，再加上原来土壤中含有的水量，即为该土壤的饱和持水量，以烘干土壤质量百分数表示。

（2）熏蒸称取经前处理后相当于20.0g烘干基重的新鲜土壤（25.0g）3份于50ml烧杯中。

将烧杯放入真空干燥器中，同时放入盛有去乙醇氯仿（约2/3烧杯）的烧杯2~3个，烧杯内放入少量经浓硫酸处理洗涤后烘干的瓷片（0.5mm大小，防瀑沸），干燥器底部加入少量水以保持湿度。

用土壤熏蒸抽真空装置抽真空，在-0.07MPa真空度下使氯仿剧烈沸腾3～5min。

关闭真空干燥器阀门，移置25℃黑暗条件下熏蒸24h。

将熏蒸过的土壤转移到另一个干净的真空干燥器中，反复抽真空（-0.07MPa）6次，每次3min，彻底除去土壤中的氯仿，直到无氯仿味为止。

否则，残留在土壤中的氯仿将影响分析结果。

熏蒸的同时，另称取等量的土壤3份，置于另一干燥器中，除不加入去乙醇氯仿进行熏蒸外，其他操作与熏蒸土壤一样，作为“对照”土壤。

气相色谱法测定土壤呼吸的原理概述说明1. 引言1.1 概述土壤呼吸是指土壤中的微生物和植物通过供氧与底物反应，释放出二氧化碳（CO2）的过程。

作为土壤生态系统中的一个重要过程，土壤呼吸对全球碳循环和气候变化具有重要影响。

因此，准确测定土壤呼吸速率对于了解生态系统功能、理解碳循环流通以及评估人类活动对环境的影响具有重要意义。

随着科学技术的不断发展，许多方法用于测定土壤呼吸速率。

其中，气相色谱法作为一种常用的分析手段，在测定土壤呼吸方面展现出广泛应用价值。

本文将详细介绍气相色谱法测定土壤呼吸的原理、实验方法与步骤，并分析结果与讨论其在环境保护和农业生产方面的意义。

1.2 文章结构本文共包括引言、原理、实验方法及步骤、结果与讨论、结论五个部分。

在引言部分，将首先概述文章内容，并介绍文章目录结构。

接下来，在原理部分将对气相色谱法概述、土壤呼吸的含义和重要性以及气相色谱法测定土壤呼吸的原理进行详细阐述。

随后，在实验方法及步骤部分将介绍样品收集与处理、仪器设备和条件设置以及分析步骤与操作注意事项。

之后，通过结果与讨论部分对实验结果进行分析解释，并讨论影响土壤呼吸测定结果的因素以及与已有研究的对比。

最后，在结论部分总结文章主要研究发现，讨论研究的局限性和未来发展方向，并探讨这一研究对环境保护和农业生产的意义。

1.3 目的本文旨在介绍气相色谱法在测定土壤呼吸中的应用原理，并提供详细的实验方法与步骤。

通过本文的撰写，可以帮助读者深入了解气相色谱法作为一种常用手段测定土壤呼吸速率的原理，从而更好地评估生态系统碳循环过程和人类活动对环境影响的范围。

同时，本文还致力于探索该研究的局限性，并提出未来发展方向，以期在环境保护和农业生产等领域提供参考依据。

2. 原理：2.1 气相色谱法概述：气相色谱法（Gas Chromatography, GC）是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、环境、生物等领域。

其基本原理是通过样品中不同组分在固定相（柱填充物）和流动相（惰性气体）之间的分配与传递过程来实现样品分离和定量分析。

土壤呼吸组分区分及其测定方法_1第37卷第1期2009年1月东北林业大学学报JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITYVo.l37No.1Jan.2009土壤呼吸组分区分及其测定方法陈宝玉王洪君杨建刘世荣1)葛剑平(中国农业科技东北创新中心农业环境与资源研究中心,长春,130124) (中国林业科学研究院) (北京师范大学)摘要简要叙述了土壤呼吸在国内外的研究现状,综述了土壤呼吸测定方法,并对土壤呼吸组分区分方法做了详细介绍和评述,最后提出土壤呼吸研究中存在的问题和建议。

关键词土壤呼吸;测定方法;呼吸组分;问题;建议分类号 S714.2SeparationofSoilRespirationComponentsandMethodforMeasuringSoilRespiration/Chen Baoyu,WangHongjun,YangJian(AgriculturalEnvironmentandResourcesResearchCentre,N ortheastAgriculturalResearchCentreofChina,Chang-chun130124,P.R.China);LiuShirong(InstituteofForestEcology,EnvironmentandProtec tion,ChineseAcademyofFores-try);GeJianping(BeijingNormalUniversity)//JournalofNortheastForestryUniversity .-2009,37(1).-96~99Inthispaper,researchprogressandmeasuringmethodsforsoilrespirationaresummarized ,andapproachestosepa-raterespirationcomponentsfromsoilrespirationarediscussedindetai.lIntheend,thep roblemsexistingintheresearchandsuggestionsareputforward.Itissuggestedthatmores tudiesarenecessaryinthefuturework.KeywordsSoilrespiration;Measuringmethods;Componentsofsoilrespiration;Problems;Suggesti ons 在过去100多年来,人类正以前所未有的速度和强度在全球尺度上对地球系统产生着巨大影响,其中气候变化及其影响是当前人类面临的一个最大的环境问题,与之密切相关的碳循环问题是其研究中的热点和关键[1-2]。