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水分减少与增温处理对冬小麦生物量和土壤呼吸的影响

水分减少与增温处理对冬小麦生物量和土壤呼吸的影响
水分减少与增温处理对冬小麦生物量和土壤呼吸的影响

HUANJINGYUFAZHAN

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水分减少与增温处理对冬小麦生物量和土壤呼吸的影响

毛明翠1,刘畅2,曹静1 ,刘宝康1,张志东1

(1.山东丽泽环境技术服务有限公司,山东 临沂 276000;2.山东瑞蒙环保科技有限公司,山东 临沂 276000)

摘要:利用田地进行控制实验,将实验田平均分成四份,其中三份处理方式如下:减少30%的水分、升高温度(2℃)、减少30%的水分并升温2℃,剩下的一份作为对照田处理。采用特定方法测定土壤呼吸,观察分析减少水分与增加温度对冬小麦的生物量与土壤呼吸有何影响。

关键词:水分减少;增加温度;冬小麦中图分类号:X2 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)02-0015-02

DOI:10.16647/https://www.sodocs.net/doc/d59496821.html,15-1369/X.2019.02.008

Effects of water deficit and warming treatments on biomass and soil respiration of winter wheat

Mao Mingcui 1,Liu Chang 2,Cao jing 1,Liu Baokang 1,Zhang Zhidong 1

(1.Shandong lize Environmental Technology Service Co.,Ltd., Linyi Shandong 276000,China ;2.Shandong Ruimeng Environmental Protection Technology Co.,Ltd., Linyi Shandong 276000,China)

Absrtact:The?field?is?used?to?control?the?experiment,?the?experimental?field?is?divided?into?four?parts,?of?which?three?are?treated?as?follows:?Reduce?30%?of?water,?raise the temperature (2 ℃),?reduce?30%?of?water?and?heat?up?2?℃,?the?remaining?one?as?a?control?field?treatment.?The?effects?of?water?and?temperature?on?the?biomass?and?soil?respiration?of?winter?wheat?were?observed?and?analyzed?by?using?specific?methods?to?determine?soil?respiration.

Key words:Water loss;Increase temperature;Winter wheat

现在二氧化碳增多,全球变暖已成为目前最受人关注的话题。温度升高会使雪山融化速度加快,对全球水文情况有着不可忽视的影响作用,根据分析可以得知这个世纪南北降水将会呈现两极分布。而温度与降水又是影响农作物生长的两个重要因素,持续升高的温度会对农作物生长产生一定的影响。基于全球温度与降水的显著变化,我们选取农作物中的冬小麦作为研究对象观察分析温度与水分对其有何影响,为农作物的种植提供参考资料。

1 材料与方法

1.1 田间试验

我们选取2013~2014年生长的冬小麦进行试验。我们将试验地点选在生态试验站。试验地点的环境条件如下:地区年均降水1102mm,年均温度15.6℃。我们选用当地常用的小麦按照当地的方式进行种植。1.2 试验方法

1.2.1 水分与温度的处理方法

查阅相关资料最终敲定水分减少30%,温度增加2℃。设置对照处理试验田,在对照的基础上对水分与温度进行相应的处理改变,而后又形成三种处理方式:水分减少30%、温度增加2℃、水分减少30%并且温度增加2℃。为了增加试验的可靠性,为四种处理方式分别配备了3块试验田进行试验。这12块田地所用的处理方式随机选择,每块试验田的规格都是边长为2m 的正方形,并且相邻的试验田之间间距都为50cm。为了降低试验田的处理方式对相邻田地的影响作用,在两块试验田的间隔处挖出深为40cm 的排水沟。

对需要进行增温处理的试验田采用的是红外辐射加热管方式对小麦的叶子和土壤进行加热,这种增温方式的好处就是只对株叶和土壤加热,不会对空气造成明显的影响;便于安装使用。

对需要减少水分的试验田选用人工操作方式,安装遮雨板,遮蔽一定的降水量。遮雨板需要与水平面保持一定的倾斜度,这样降雨可以顺着斜坡流进排水沟,对遮雨板的面积也有一定的要求,要求必须达到需

要减少水分的试验田面积的30%。这种减少水分的方式因为原理明了、操作简单成为目前最常使用的减少降水的方式之一。1.2.2 生物量的测定

在小麦的关键生长时期,在每块试验田中随机选取生长状态均匀的小麦连根带土全部挖出,在清洗干净将其分成两部分,一部分为地上,一部分为地下,对这两部分分别进行温度处理,使其保持恒重。1.3 统计学分析

本研究利用17.0版本的统计产品与服务解决方案软件对不同实验方法培养的植株有机物总量和Soil Respiration 进行研究,使用办公软件Excel 对各项数据信息进行收集、统一、分析和处理,演算结果采用方差的形式来表达。研究分析表明不同的培养方法下植株有机物总量和Soil Respiration 差异很明显。

2 结果与分析

2.1 土壤温湿度

研究分析冬季麦苗在生长期间土壤的温度和湿度的变化,对照组、增温组、减少降水量组以及增温加降水量减少组在不同外加条件和生长环境下的变化情况。统计各项数据并计算其百分比,绘制折线图观察变化参数指标。

2.2 水分与增温处理对冬小麦生物量的影响

地上生物量。与对照组相比较,通过条状图以及百分比和P 值的演算结果看增温组和增温加降水量减少组在营养与生殖生长并进期、丰收期所提升地上生物的含量十分明显。

地下生物量。同对照组相比较来说,增温组、减少降水量组以及增温加降水量减少组均未提升地下生物的含量。

总生物量。在小麦营养与生殖生长并进期间,同对照组相比较,增温组的麦苗总的生物含量明显提高,P 值等于0.009且同比增长34.1%,增温加降水量减少组P 值等于0.045且总含量同比增长29.1%,而对照组和减少降水量组间相比较,并没有太大差别。

导学案(教师版)探究土壤微生物的分解作用

班级 小组 姓名 评价等级 沅江三中四环八步教学模式 生物模块三导学案 第1页(共6页) 探究土壤微生物的分解作用(教师版) 【学习目标】 1.设计和进行对照实验,尝试探究土壤微生物的分解作用,进一步培养探究和创造能力。 2.分析土壤微生物分解淀粉的情况。 3.学会检测淀粉和还原糖的方法,并根据现象作出合理判断和解释。 案例1: 探究土壤微生物对落叶的作用 一、提出问题: 秋天,落叶纷飞。春天,绿草如茵。且不见落叶痕迹!落叶去哪里了? 结合上面的实例,你能提出什么问题呢?请写下来。 落叶在土壤中能被分解掉,这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用,还是土壤中微生物的作用呢 ? 注意: (1)要选择有研究意义的问题作为课题来研究 (2)要选择我们能力范围之内的问题作为实验研究课题。 二、作出假设: 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的 提示:假设既可以是基于已有的知识或经验作出的解释,也可以是想像或猜测。 三、设计实验 1、设计方案 (1)实验原理: 微生物能分泌多种水解酶将大分子有机物分解成小分子有机物,如纤维素酶、淀粉酶可将纤维素、淀粉水解成葡萄糖。然后被分解者吸收到细胞中进行氧化分解,最终形成CO2、水和各种无机盐,同时释放能量。 (2)、实验材料: 土壤、落叶、 (3)、实验器具: 玻璃容器、标签、塑料d 袋、恒温箱、纱布。 (4)、实验设计步骤: ①取两个圆柱形的玻璃容器,一个贴上“甲组”标签,另一个贴上“乙组”标签。 ②将准备好的土壤分别放入两个玻璃容器中,将其中乙组放入恒温箱, 60℃灭菌1h 。 ③取 大小、形态相同的落叶12片,分成2份,分别用包好,埋入2个容器中,深度约5cm 。 ④将2 个容器放于实验室相同的环境中, 一段时间后,取纱布包。 ⑤观察比较对照组与实验组落叶的 腐烂程度。 提示: (1)要确定实验变量是什么 需要控制的变量有哪些如何控制这些变量 ; (2)要注意实验步骤的先后顺序。 (3)要注意写出具体的实验步骤以便指导实验的进行。

土壤微生物生物量的测定方法

土壤微生物生物量的测定方法1土壤微生物碳的测定方法(熏蒸提取----仪器分析法) 基本原理 新鲜土样经氯仿熏蒸后(24h),土壤微生物死亡细胞发生裂解,释放出微生 物生物量碳,用一定体积的LK 2SO 4 溶液提取土壤,借用有机碳自动分析仪测定微 生物生物量碳含量。根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤测定有机碳的差值及转换系数(K EC),从而计算土壤微生物生物量碳。 实验仪器 自动总有机碳(TOC)分析仪(Shimadzu Model TOC—500,JANPAN)、真空干燥器、烧杯、三角瓶、聚乙烯熟料管、离心管、滤纸、漏斗等。 实验试剂 1)无乙醇氯仿(CHCL 3 ); 2)L硫酸钾溶液:称取87g K 2SO 4 溶于1L蒸馏水中 3)工作曲线的配制:用L硫酸钾溶液配制10ugC/L、30ugC/L、50ugC/L、 70ugC/L、100ugC/L系列标准碳溶液。(其实一般情况下, 仪器会自带的标曲,一般不用自己做的) 操作步骤 土壤的前处理(过筛和水分调节略) 熏蒸 称取新鲜(相当于干土,这个可以根据自己土样的情况而定)3份分别放入25ml小烧杯中。将烧杯放入真空干燥器中,并放置盛有无乙醇氯仿(约2/3)的15ml烧杯2或3只,烧杯内放入少量防暴沸玻璃珠,同时放入一盛有NaOH溶液的小烧杯,以吸收熏蒸过程中释放出来的CO 2 ,干燥器底部加入少量水以保持容器湿度。盖上真空干燥器盖子,用真空泵抽真空,使氯仿沸腾5分钟。关闭真空干燥器阀门,于25℃黑暗条件下培养24小时。 抽真空处理 熏蒸结束后,打开真空干燥器阀门(应听到空气进入的声音,否则熏蒸不完

全,重做),取出盛有氯仿(可重复利用)和稀NaOH溶液的小烧杯,清洁干燥器,反复抽真空(5或6次,每次3min,每次抽真空后最好完全打开干燥器盖子),直到土壤无氯仿味道为止。同时,另称等量的3份土壤,置于另一干燥器中为不熏蒸对照处理。(注意:熏蒸后不可久放,应该快速浸提)※ 浸提过滤 从干燥器中取出熏蒸和未熏蒸土样,将土样完全转移到80ml聚乙烯离心管中,加入40ml L硫酸钾溶液(土水比为1:4,考虑到土样的原因,此部分熏蒸和不熏蒸土均为4g,即,4g土:16ml的硫酸钾溶液,当然这个加入量要根据TOC仪器的进入量决定)300r/min振荡30min,用中速定量滤纸过滤。同时作3个无土壤基质空白。土壤提取液最好立即分析,或—20℃冷冻保存(但使用前需解冻摇匀)(注意这部分很重要,有研究结果表明:提取液如果不立即分析,请保存在—20℃,否则将影响浸提液的效果,其次,过滤时不要用普通的定性或定量滤纸,以免长久杂质会堵塞仪器的管路,建议使用那种一次性塑料注射器,配一个的滤头,一个才1元)。 TOC仪器测定 吸取上述土壤提取液10ul(这个要根据仪器自己的性能决定,但是一般情况下,在测定土壤滤液时候,要对其进行稀释,如果不稀释,一方面超过原来仪器的标曲,另一方面可能堵塞仪器。)注入自动总有机碳(TOC)分析仪上,测定提取液有机碳含量。由于总有机碳分析仪型号较多,不同的型号则操作程序存在较大差异,这里以本实验室使用的有机碳分析仪(Shimadzu Model TOC---500,JAPAN)为例。 计算 SMBC=(E C CHCL3—E C CK)*TOC仪器的稀释倍数*原来的水土比/ 2 土壤微生物生物量氮(茚三酮比色法) 土壤微生物生物氮一般占土壤全氮的2%—7%,是土壤中有机—无机态氮转化的一个重要环节,关于土壤微生物氮的测定常见的熏蒸浸提法有两种,一是全氮测定法,另一个是茚三酮比色法,如下 基本原理(茚三酮比色法)

全球变化条件下的土壤呼吸效应_彭少麟

第17卷第5期2002年10月 地球科学进展 ADVANCE IN EARTH SCIENCES Vol.17 No.5 Oct.,2002 文章编号:1001-8166(2002)05-0705-09 全球变化条件下的土壤呼吸效应 彭少麟,李跃林,任 海,赵 平 (中国科学院华南植物研究所,广东 广州 510650) 摘 要:土壤呼吸是陆地植物固定CO2尔后又释放CO2返回大气的主要途径,是与全球变化有关的一个重要过程。综述了全球变化下CO2浓度上升、全球增温、耕作方式的改变及氮沉降增加的土壤呼吸效应。大气CO2浓度的上升将增加土壤中CO2的释放通量,同时将促进土壤的碳吸存; 在全球增温的情形下,土壤可能向大气中释放更多的CO2,传统的土地利用方式可能是引发温室气体CO2产生的重要原因,所有这些全球变化对土壤呼吸的作用具有不确定性。认为土壤碳库的碳储量增加并不能减缓21世纪大气CO2浓度的上升。据此讨论了该问题的对策并提出了今后土壤呼吸的一些研究方向。其中强调,尽管森林土壤碳固定能力有限,但植树造林、森林保护是一项缓解大气CO2上升的可行性对策;基于现有田间尺度CO2通量测定在不确定性方面的进展,今后应继续朝大尺度田间和模拟程序方面努力;着重回答全球变化条件下的土壤呼吸过程机理;区分土壤呼吸的不同来源以及弄清土壤呼吸黑箱系统中土壤微生物及土壤动物的功能。当然,土壤呼吸的测定方法尚有待改善。 关 键 词:土壤呼吸;碳循环;全球变化 中图分类号:Q142.3 文献标识码:A 土壤呼吸是植物固定碳后,又以CO2形式返回大气的主要途径。土壤碳库在全球变化研究中的地位已日益突出,而土壤呼吸作为土壤碳库碳平衡的一个重要相关过程不容忽视,研究土壤呼吸有助于揭示土壤碳库动态机理。在大气与土壤界面,土壤CO2释放的驱动因子是多种多样的,在全球变化条件下研究相关因子与土壤呼吸是全球变化研究的一个重要内容。全球变化有不同的定义,1990年美国的《全球变化研究议案》,将全球变化定义为“可能改变地球承载生物能力的全球环境变化(包括气候、土地生产力、海洋和其它水资源、大气化学以及生态系统的改变)”。狭义的全球变化问题主要指大气臭氧层的损耗、大气中氧化作用的减弱和全球气候变暖[1,2]。土壤呼吸研究工作的开展,从研究对象来说,涉及农田、森林、草地等,从研究的地域来说从低纬至高纬均有研究,其中大部分研究集中于中纬度的草地和森林,目前,北极冻原也有研究报道[3]。 本文对在全球CO2浓度升高、气温上升、大气氮沉降等发生变化的背景下,土壤呼吸的响应作一综述,以促进土壤呼吸的研究,加深人们(特别是政策决策层)对土壤呼吸的认识。 1 大气CO2浓度升高的土壤呼吸效应 早期的土壤呼吸的测定基于表土层CO2的释放,开始于80多年前[4]。随着科学研究的发展,时至今日,土壤呼吸因为其全球的CO2总释放量已被  收稿日期:2002-01-04;修回日期:2002-05-31. *基金项目:国家自然科学基金重大项目“中国东部样带主要农业生态系统与全球变化相互作用机理研究”(编号:39899370);中国科学院知识创新工程重要方向项目“南方丘陵坡地农林复合生态系统构建机理与可持续性研究”(编号:KZCX2-407);广东省重大基金项目“广东省主要农业生态系统与全球变化相互作用机理研究”(编号:980952)资助.  作者简介:彭少麟(1957-),男,广东人,研究员,主要从事生态学方面的研究工作.E-mail:slpeng@https://www.sodocs.net/doc/d59496821.html,

土壤微生物测定方法

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 -1K2SO 4(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℃)。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0.05mol·L -1硫酸亚铁标准溶液滴定,溶液颜色由橙黄色 变 为蓝色,再变为红棕色,即为滴定终点。 (4)结果计算

土壤微生物量碳测定方法

土壤微生物量碳测定方法及应用 土壤微生物量碳(Soil microbial biomass)不仅对土壤有机质和养分的循环起着主要作用,同时是一个重要活性养分库,直接调控着土壤养分(如氮、磷和硫等)的保持和释放及其植物有效性。近40年来,土壤微生物生物量的研究已成为土壤学研究热点之一。由于土壤微生物的碳含量通常是恒定的,因此采用土壤微生物碳(Microbial biomass carbon, Bc)来表示土壤微生物生物量的大小。测定土壤微生物碳的主要方法为熏蒸培养法(Fumigation-incubation, FI)和熏蒸提取法(Fumigation-extraction, FE)。 熏蒸提取法(FE法) 由于熏蒸培养法测定土壤微生物量碳不仅需要较长的时间而且不适合于强酸性土壤、加 入新鲜有机底物的土壤以及水田土壤。Voroney (1983)发现熏蒸土壤用·L-1K 2SO 4 提取液提取 的碳量与生物微生物量有很好的相关性。Vance等(1987)建立了熏蒸提取法测定土壤微生物 碳的基本方法:该方法用·L-1K 2SO 4 提取剂(水土比1:4)直接提取熏蒸和不熏蒸土壤,提取 液中有机碳含量用重铬酸钾氧化法测定;以熏蒸与不熏蒸土壤提取的有机碳增加量除以转换 系数K EC (取值来计算土壤微生物碳。 Wu等(1990)通过采用熏蒸培养法和熏蒸提取法比较研究,建立了熏蒸提取——碳自动一起法测定土壤微生物碳。该方法大幅度提高提取液中有机碳的测定速度和测定结果的准确度。 林启美等(1999)对熏蒸提取-重铬酸钾氧化法中提取液的水土比以及氧化剂进行了改进,以提高该方法的测定结果的重复性和准确性。 对于熏蒸提取法测定土壤微生物生物碳的转换系数K EC 的取值,有很多研究进行了大量的 研究。测定K EC 值的实验方法有:直接法(加入培养微生物、用14C底物标记土壤微生物)和间接法(与熏蒸培养法、显微镜观测法、ATP法及底物诱导呼吸法比较)。提取液中有机碳的 测定方法不同(如氧化法和仪器法),那么转换系数K EC 取值也不同,如采用氧化法和一起法 K EC 值分别为(Vance等,1987)和(Wu等,1990)。不同类型土壤(表层)的K EC 值有较大不 同,其值变化为(Sparling等,1988,1990;Bremer等,1990)。Dictor等(1998)研究表 明同一土壤剖面中不同浓度土层土壤的转换系数K EC 有较大的差异,从表层0-20cm土壤的K EC 为,逐步降低到180-220cm土壤的K EC 为。 一、基本原理 熏蒸提取法测定微生物碳的基本原理是:氯仿熏蒸土壤时由于微生物的细胞膜被氯仿破 坏而杀死,微生物中部分组分成分特别是细胞质在酶的作用下自溶和转化为K 2SO 4 溶液可提取 成分(Joergensen,1996)。采用重铬酸钾氧化法或碳-自动分析仪器法测定提取液中的碳含量,以熏蒸与不熏蒸土壤中提取碳增量除以转换系数K EC 来估计土壤微生物碳。 二、试剂配制 (1)硫酸钾提取剂(·L-1):取分析纯硫酸钾溶解于蒸馏水中,定溶至10L。由于硫酸钾较难溶解,配制时可用20L塑料桶密闭后置于苗床上(60-100rev·min-1)12小时即可完全溶解。 (2) mol·L-1(1/6K 2Cr 2 O 7 )标准溶液:称取130℃烘2-3小时的K 2 Cr 2 O 7 (分析纯)9.806g 于1L大烧杯中,加去离子水使其溶解,定溶至1L。K 2Cr 2 O 7 较难溶解,可加热加快其溶 解。 (3) mol·L-1(1/6K 2Cr 2 O 7 )标准溶液:取经130℃烘2-3小时的分析纯重铬酸钾4.903g, 用蒸馏水溶解并定溶至1L。

土壤水分对农业生产的影响讨论

土壤水分对农业生产的影响讨论 土壤水分是影响农业生产的重要因子之一,掌握土壤水分资料对农业生产实践有重要意义。土壤中水分的变化不仅与水分消耗有关,而且也与水分收入诸如降水、融雪和地下水流以及其它因素有关。在作物地,还与地面特性、作物种类及其发育期、作物地上部和根系状况有关。因此,土壤水分在时间和空间上的变化是很大的。 为了确切地取得土壤水分的可靠数据,近年来研究出不少测定和计算方法,本文不讨论这些具体测定和计算方法,主要目的是讨论有关土壤水分测定中几个共同性问题。 1 试验资料 本文所用数据取自北京农业大学曲周实验站土壤水分试验场,该地属半湿润季风气候区,对黄淮海平原有一定的代表性,测定地段为裸地和冬小麦地,土壤水分用土壤水分仪测定一次,取4次重复,每10cm为一土层,测至1.5m或2.om深度。土壤为盐化潮土,地下水埋深3.5~4.om,测定时间为1981年~1987年。 2 讨论和分析 浏定深度根据河北曲周1982年(属典型年份)裸地各季土壤水分垂直变化资料分析〔功,按土壤垂直剖面的水分变化状况,作出了土壤水分垂直分层,所划分的三个层次为

土壤水分极活跃层,土壤水分活跃层和土壤水分稳定层。各层的特点见表1.另据1986~1987年冬小麦地(施氮肥15kg/亩)于麦收后选100x100cm2五行麦茬地挖土壤剖面,修平剖面后,用水冲去土粒露出根系,统计smm长的根数,其根量随剖面深度的分布“幻如表2所示。 分析表1,2,3中的数据,可以看出:在上述条件下,为了掌握土壤水分不同时间的垂直变化特点,通常在裸地测定深度达lm即可,因为在lm深以下的土层中,土壤水分垂直分布的季节变化和各季水分的垂直梯度均不大。在作物地,从冬小麦根系随深度的分布和不同作物利用水分的有效土层来看,测至lm深度也够了。在一些作物的生育初期和浅根作物的一些生育期,利用水分的有效土层较浅,一般在sm 左右,这主要是由于根系分布状况所决定的。在冬小麦生育后期,0~50cm土层的根系数量占。~100”m土层根般的90%以上,因此侧定深度不能浅于50cm.0~20cm土层内冬小麦根量占。~100cm土层的2邝左右,且该土层土壤水分变化激烈,故。~20cm土层是土壤水分测定的重要土层。 2.2N.J定层次按A.A.罗杰的说法,测定层次的确定要考虑土壤发生层,即一个测定层次不要包括两个上壤发生层,也就是在同一土壤发生层内考虑选取测定层次,因为在不同土壤发生层内土壤水分的差异可能较大,如此才能清晰地看出土壤水分的垂直变化川。通常,在土壤水分垂直梯度大的

土壤中细菌、真菌呼吸作用强度的测定

土壤中细菌、真菌呼吸作用强度的测定 参考文献:胡开辉主编微生物学试验中国林业出版社//2004年8月。 1.原理: 在一定容器中用一定浓度的碱液吸收因土壤呼吸作用所释放的二氧化碳,然后用标准酸回滴甚于的碱,求出用于吸收二氧化碳消耗的碱量。由此计算出二氧化碳的释放量。根据抗生素抑制某些类群微生物生长的特点,使用抗生素处理土壤能够把土壤呼吸中属于细菌和属于真菌的作用部分区分开来,分别进行测定。 2.器材: 2.1待检土样:鲜土 2.2器材:0.1mol/L NaOH溶液,0.1mol/LHCl溶液,10mol/L酚酞乙醇溶液,链霉素硫酸盐,放线菌酮,500mL广口瓶、纱布、线绳、酸碱滴定仪、电子称。 3操作步骤 3.1样品处理:取500mL广口瓶4个,每瓶盛20ml0.1 mol/L NaOH溶液.然后称取20g鲜土3份(内各加0.1g葡萄糖)。其中1份加链霉素硫酸盐2万单位,另1份加放线菌酮4万单位,混匀。3份土样均用双层纱布包好,悬于500ml广口瓶中,塞紧瓶塞,做好标记。不加土壤样品的广口瓶作为空白对照。然后置广口瓶于28℃温度下培养24h。 3.2酸滴定:小心取出广口瓶中土壤样品,于每瓶碱液中滴数滴酚酞指示剂,观察瓶中NaOH 溶液色变化并纪录,。然后用0.1mol/LHCl溶液滴定NaOH溶液,至酚酞指示剂颜色消失,并纪录所用HCl数量。 3.3土壤含水量测定: 水分%=水分/干土重×100 干土%(水分系数)=1/1-水分% 3.4计算: 按滴定空白对照与个处理所消耗的盐酸数量之差,以及各处理中有等量的NaOH用于吸收土壤呼吸作用所释放的二氧化碳。按每消耗1ml0.1mol/LnaOH相当于2.2mg二氧化碳量,计算出各处理土壤呼吸作用的二氧化碳释放量。 计算公式: 总呼吸强度:(CO 2mg/g干土)=B-A/20×干土% 细菌呼吸强度:(CO 2mg/g干土)=B-C/20×干土% 真菌呼吸强度:(CO 2mg/g干土)=B-D/20×干土% 试验报告: 土壤中细菌、真菌强度的测定结果

凯氏定氮法:土壤微生物量氮测定

土壤微生物量氮的测定方法 1.试剂配制: (1)混合催化剂:按照硫酸钾:五水硫酸铜:硒粉=100:10:1,称取硫酸钾100g、 五水硫酸铜10g、硒粉1g。均匀混合后研细,贮于瓶中。 (2)密度为1.84浓硫酸。 (3)40%氢氧化钠:称400g氢氧化钠于烧杯中,加蒸馏水600ml,搅拌使之全部溶 解定容至1L。 (4)2%硼酸溶液:称20g硼酸溶于1000ml水中,再加入20ml混合指示剂。(按体 积比100:2加入混合指示剂) (5)混合指示剂:称取溴甲酚绿0.5g和甲基红0.1克,溶解在100ml95%的乙醇中, 用稀氢氧化钠或盐酸调节使之呈淡紫色,此溶液pH应为4.5。 (6)0.01mol的盐酸标准溶液:取比重1.19的浓盐酸0.84ml,用蒸馏水稀释至 1000ml,用基准物质标定之。 (7)0.5M K2SO4溶液:称取K2SO4 87.165g溶解于蒸馏水中,搅拌溶解,(可加 热)定容至1L。 (8)去乙醇氯仿的配制:在通风柜中,量取100毫升氯仿至500毫升的分液漏斗 中,加入200毫升的蒸馏水,加塞,上下振荡10下,打开塞子放气,而后加塞再振荡10下,反复3次,将分液漏斗置于铁架台上,静止溶液分层,打开分液漏斗下端的阀,将下层溶液(氯仿)放入200毫升的烧杯中,将剩余的溶液倒入水槽,用自来水冲洗。再将烧杯中的氯仿倒入分液漏斗中,反复3次。将精制后的氯仿倒入棕色瓶中,加入无水分析纯的CaCl2 10g,置于暗处保存。 2.试验步骤:。 (1)制样:称取新鲜土壤(30.0g)于放置烧杯中,加约等于田间持水量60%水在25℃下培养7~15d。取15.0g土于烧杯,置于真空干燥器中,同时内放一装有用100ml精制氯仿的小烧杯,密封真空干燥器,密封好的真空干燥器连到真空泵上,抽真空至氯仿沸腾5分钟,静置5分钟,再抽滤5分钟,同样操作三次。干燥器放入25℃培养箱中24小时后,抽真空15-30分钟以除尽土壤吸附的氯仿。按照土:0.5M K2SO4=1:4(烘干土算,一般就是湿土:0.5M K2SO4=1:2),加入0.5M K2SO4溶液(空白直接称取15.0g土,加同样比例0.5M K2SO4溶液)震荡30分钟,过滤。 (2)测定:滤液要是不及时测定,需立即在-15℃以下保存,此滤液可用于微生物碳氮的测定。微生物碳测定只吸取2ml,采用重铬酸钾-硫酸亚铁滴定法测定。微生物氮吸取滤液10ml于消化管中,加入2g催化剂,在再加5ml浓硫酸,管口放一弯颈小漏斗,将消化管置于通风橱内远红外消煮炉的加热孔中。打开消煮炉上的所有加热开关进行消化,加热至微沸,关闭高档开关,继续加热。消煮至

土壤微生物量测定方法

土壤微生物量测定方法 一、土壤微生物生物量碳(氯仿熏蒸-K2SO4提取-碳分析仪器法) 1、试剂 (1)去乙醇氯仿制备:在通风橱中,将分析纯氯仿与蒸馏水按1 ? 2(v : v)加入分液漏斗中,充分摇动1 min,慢慢放出底层氯仿于烧杯中,如此洗涤3次。得到的无乙醇氯仿中加入无水氯化钙,以除去氯仿中的水分。纯化后的氯仿置于试剂瓶中,在低温(4℃)、黑暗状态下保存。 (2)氢氧化钠溶液[c(NaOH)= 1 mol L-1]:通常分析纯固体氢氧化钠中含有碳酸钠,与酸作用时生成二氧化碳,从而影响滴定终点判断和测定的准确度。配制时应先除去碳酸钠,根据碳酸钠不溶于浓碱,可先将氢氧化钠配成50%(w : v)的浓氧溶液,密闭放置3~4 d。待碳酸钠沉降后,取56 ml 50%氢氧化钠上清液(约19 mol L-1),用新煮沸冷却的除去二氧化碳的蒸馏水释稀到1 L,即为浓度1 mol L-1 NaOH溶液,用橡皮塞密闭保存。 (3)硫酸钾提取剂[c(K2SO4)= mol L-1]:取1742.5 g分析纯硫酸钾,用研钵磨成粉末状,倒于25 L塑料桶中,加蒸馏水至20 L,盖紧螺旋盖置于摇床(150 r min-1)上溶解24 h 即可。 (4)六偏磷酸钠溶液[ρ(Na)= 5 g 100 ml-1,pH ]:称取50.0 g分析纯六偏磷酸钠溶于800 ml高纯度去离子水中,用分析纯浓磷酸调节至pH ,用高纯度去离子水定容至1 L。要注意的是六偏磷酸钠溶解速度很慢应提前配制;由于其易粘于烧杯底部,若加热常因受热不均使烧杯破裂。 ) (5)过硫酸钾溶液[ρ(K2S2O8)= 2 g 100 ml-1]:称取20.0 g分析纯过硫酸钾,溶于高纯度去离子水中,定容至1 L。值得注意过硫酸钾溶液易被氧化,应避光存放且最多使用7 d。 (6)磷酸溶液[ρ(H3PO4)= 21 g 100 ml-1]:量取37 ml 分析纯浓磷酸(85%),慢慢加入到188 ml高纯度去离子水中即可。 (7)邻苯二甲酸氢钾标准溶液[ρ()= 1000 mg C L-1]):取2.1254 g经105℃烘2~3 h的分析纯邻苯二甲酸氢钾,溶于高纯度去离子水,定容至1 L。 2、仪器设备 碳–自动分析仪(Phoenix 8000)、容量瓶(100 ml)、振荡器(300 r min-1)、可调加液器(50 ml)、可调移液器(5 ml)、烧杯(盛滤液用)(50~100 ml)、聚乙烯提取瓶(100,150 ml),聚乙烯塑料桶(20 L,带螺旋盖),三角瓶(150 ml)、其它常规仪器。 3、操作步骤 ; (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< 2 mm),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7~15 d,桶内有适量水以保持相对湿度为100%,并在桶内放一小杯1 mol L-1 NaOH 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℃

土壤微生物生物量碳及其影响因子研究进展(精)

土壤微生物生物量碳及其影响因子研究进展3 黄辉(1陈光水(1谢锦升(1黄朝法(2 (1.福建师范大学福州350007;2.福建省林业调查规划院福州350003 摘要:笔者较为全面地综述了国内外土壤微生物生物量碳的研究成果。笔者针对土壤微生物生物量碳主要受到碳氮限制、树种类型、土地利用方式、管理措施、土壤湿度和温度、土壤质地等因素的影响,提出了今后的研究应集中在以下几个方面:(1加强不同尺度土壤微生物生物量碳的影响因子及调控机理研究;(2进一步加强不同土壤类型下土壤微生物生物量碳动态及调控机理研究;(3对影响土壤微生物生物量碳高低不确定性的因子进行深入研究;(4加强其他因子对土壤微生物生物量碳影响的研究;(5探讨全球气候变化对土壤微生物生物量碳的影响。 关键词:微生物生物量碳;土壤;影响因子;全球变化 Adva nces on Soil Microbial Biomass Ca rbon a nd Its Effect Factor Huang Hui(1Che n Gua ngshui(1Xie J ingsheng(1Huang Chaof a(1 (1.Fujia n N or mal U niversity Fuzhou350007;2.Fujian Provincial Forest ry Survey a nd Planning Institute Fuzhou350003 Abstract:The aut hors review current knowledge of t he p roperty and deter mination of soil microbial biomass carbon a nd several f act ors cont rolling its dynamics bot h at home a nd abroad.By now,t here are several f ac2 t ors influe ncing soil microbial biomass carbon w hich include inhere nt p roperties of t he soil like texture,mois2 ture and temp erature a nd etc.Besides t hese,external f act ors(C a nd N limitation,sp ecies typ e,ma nageme nt measures and diff ere nces in la nd usealso cont rol on soil microbial biomass carbon.Despite intensive resear2 ches in recent years,t he uncertainties of soil microbial biomass still re main f or f urt her studies:(1St re ngt he2 ning eff ect f act ors of soil microbial biomass carbon a nd its cont rol mecha nism at diff erent scale;(2Paying

土壤呼吸强度的测定

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Na0H吸收土壤呼吸放出的CO2,生成Na2CO3: 2Na0H+C02——→Na2CO3+H20 (1) 先以酚酞作指示剂,用HCl滴定,中和剩余的Na0H,并使(1)式生成的Na2CO3转变为NaHCO3: Na0H + HCl——→NaCl+H20 (2) Na2CO3+ HCl——→NaHCO3十NaCl (3) 再以甲基橙作指示剂,用HCl滴定,这时所有的NaHC03均变为NaCl: NaHCO3+ HCl——→ NaCl+H20+CO2 (4) 从(3)、(4)式可见,用甲基橙作指示剂时所消耗HCl量的2倍,即为中和Na2CO3的用量,从而可计算出吸收CO2的数量。 (二)测定方法 方法(一) 1、称取相当于干土重20克的新鲜土样,置于150毫升烧杯或铝盒中(也可用容重圈采取原状土); 2、准确吸取2molL-1NaOH l0毫升于另一150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Na0H的烧杯,洗入250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0.05molL-1HCl滴定至无色,再加甲基橙1滴,继续用0.05 molL-1 HCl滴定至溶液由橙黄色变为桔红色,记录后者所用HCl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NaOH,不放土壤,用同法测定,作为空白。 7、计算:

土壤微生物生物量的测定(滴定法)(精)

1. 土壤微生物生物量的测定 (滴定法 一、实验目的和内容 土壤微生物生物量是指土壤中体积小于5~10μm 3活的微生物总量, 是土壤有机质中最活跃的和最易变化的部分。耕地表层土壤中,土壤微生物量碳(Bc 一般占土壤有机碳总量的 3%左右,其变化可直接或间接地反映土壤耕作制度和微生物肥力的变化,并可以反映土壤污染的程度。近 30年来,国外许多学者对土壤微生物生物量的测定方法进行了比较系统的研究,但由于土壤微生物的多样性和复杂性,还没有发现一种简单、快速、准确、适应性广的方法。目前广泛应用的方法包括:氯仿熏蒸培养法(FI 、氯仿熏蒸浸提法(FE 、基质诱导呼吸法(SIR 、精氨酸诱导氨化法和三磷酸腺苷(A TP 法。 氯仿熏蒸浸提法(FE 的原理是:土壤经氯仿熏蒸处理,微生物被杀死,细胞破裂后, 细胞内容物释放到土壤中,导致土壤中的可提取碳、氨基酸、氮、磷和硫等大幅度增加。通过测定浸提液中全碳的含量可以计算土壤微生物生物量碳。 二、实验材料和用具 仪器:培养箱;真空干燥器;真空泵;往复式振荡机(速率 200次每 min ; 1L 广口玻璃瓶;定量滤纸;紫外分光光度计; LNK-872型消煮炉(江苏省宜兴市科教仪器研究所试剂: 1. 无乙醇氯仿:市售的氯仿都含有乙醇(作为稳定剂 ,使用前必须除去乙醇。方法为:量取 500ml 氯仿于 1000ml 分液漏斗中,加入 50ml 硫酸溶液[ρ(H2SO 4=5%], 充分摇匀, 弃除下层硫酸溶液, 如此进行 3次。再加入 50ml 去离子水, 同上摇匀, 弃去上部的水分,如此进行 5次。将下层的氯仿转移存放在棕色瓶中,并加入约 20g 无水 K 2CO 3,在冰箱的冷藏室中保存备用。 2. 硫酸钾溶液 [c(K2SO4=0.5mol·L -1]称取硫酸钾(K 2SO 4,化学纯 87.10g ,先溶于

土壤呼吸测量全面解决方案

土壤呼吸测量全面解决方案 土壤呼吸(Soil Respiration)是指土壤释放二氧化碳和甲烷的过程,严格意义上讲是指未扰动土壤中产生二氧化碳和甲烷的所有代谢作用,包括三个生物学过程(即土壤微生物呼吸、根系呼吸、土壤动物呼吸)和一个非生物学过程,即含碳矿物质的化学氧化作用。土壤动物呼吸和含碳矿物质的化学氧化作用因为比例很小,一般在计算土壤呼吸时忽略不计。 土壤呼吸组成示意图(Ryan & Law,2005) 土壤呼吸在全球生态系统中的重要地位 第一篇高精度的监测大气中二氧化碳浓度的文章由Keeling发表在1958年。之后众多研究者的大量工作发现大气中二氧化碳的浓度在不断升高,并由此造成了温室效应与一系列全球性的变化。

自1958年以来大气CO2升高示意图 研究发现,现在大气中温室气体急剧增加的罪魁祸首就是化石燃料的燃烧和土地利用方式的改变尤其是热带雨林的砍伐。在全球最大碳库——陆地生态系统中,土壤呼吸作用的碳排放量的估计量为68Pg/a至100Pg/a。土壤碳储量是大气碳储量的2倍,土壤呼吸约占整个生态系统呼吸的50-80%( Giardina and Ryan 2002)。土壤呼吸即使发生较小的变化(10%)也可能会超过由于土地利用改变和化石燃料燃烧而进入大气的 CO2年输入量。所以土壤呼吸的变化能显著地减缓或加剧大气中 CO2的增加,进而影响气候变化(李玉宁,2002)。现在由于温室效应引起的全球变化中,最主要的现象就是气候异常和气温升高,而土壤呼吸速率会随着温度的升高呈指数函数增加,这又会进一步加剧温室效应。同时,森林砍伐等土地利用方式改变本身就会增加土壤呼吸。 全球碳循环示意图 因此,对各种类型的陆地生态系统土壤呼吸的研究一直是全球变化研究中的热点,并逐渐成为生态学研究中一个必不可少的测量指标。

土壤呼吸的影响因素及全球尺度下温度的影响

土壤呼吸的影响因素及全球尺度下温度的影响 土壤呼吸是指土壤释放CO 2的过程, 主要是由微生物氧化有机物和根系呼吸产生, 另有极少的部分来 自于土壤动物的呼吸和化学氧化 土壤生物 活性和土壤肥力乃至透气性的指标受到重视[ 通量(flux)是物理学的用语,是指单位时间内通过一定面积输送的能量和物质等物理量的数量。 二氧化碳通量就是一定时间通过一定面积的二氧化碳的量。 土壤作为 一个巨大的碳库(11394×1018gC[12]), 是大气CO 2的重要的源或汇, 其通量(约68±4×1015gC?a[13])如此巨 大(燃料燃烧每年释放约512×1015gC[14]), 使得即使轻微的变化也会引起大气中CO 2浓度的明显改变。因 此, 在土壤呼吸的研究中, CO 2通量的精确测定已成为十分迫切的问题。 土壤呼吸影响因素:土壤温度,湿度,透气性,有机质含量,生物,植被及地表覆盖,土地利用,施肥,PH,风速,其他因素。诸如单宁酸 [25]、可溶性有机物(DOM)中的 低分子化合物(LMW )[62]等都对土壤CO2释放速率有显著 的影响.,,,采伐,火烧, 有关生物过程的影响 绝大部 分的CO 2是由于土壤中的生物过程产生的。土壤呼吸的实质是土壤微生物、土壤无脊椎动物和植物根系呼 吸的总和 地表凋落物作为土壤有 机质的主要来源以及作为影响地表环境条件——如温度、湿度等因子对土壤呼吸也产生显著作用

土壤呼吸与土壤温度、水分含量之间的关系 在土壤水分含量充 足、不成为限制因素的条件下土壤呼吸与土壤温度 呈正相关(表1)[4, 15, 19, 21, 25~32]。而在水分含量成为限 制因子的干旱、半干旱地区, 水分含量和温度共同 起作用[18, 3 抑制作用的影响 目前已有文献表明对根系和微生物呼吸的抑制作用在土壤空气CO 2浓度较高时会发生 这也就意味着在大气CO 2浓度升高 时, 土壤呼吸也会受到抑制。 土壤呼吸随纬度的变化 从图3可知, 土壤呼吸量随着纬度的增加而逐渐降低, 可得到一拟合方程: y = 1586e- 010237x(R2= 0147) (1) 其中, y 为土壤呼吸量, x 为纬度 温度与土壤呼吸的关系 最终得到全球尺度下温度对土壤呼吸的影响大小的尺度——Q 10值。Q10值表示温度每升高10度,土壤呼吸速率增加的 倍数 [45 - 46 ] 得到了全球森林植被的土壤呼吸速率与年均温的关系, 即: y = 349166e010449x(R3= 0147) (3) 其中, y 为呼吸速率, x 为年均温。 得到了全球范围的Q 10值= 1157。与已报道的各样点的Q 10值相比全球尺度下的Q 10 值较低, 也就是就, 随温度的上升, 呼吸速率的增加较慢一些 土壤呼吸的测量方法问题及其影响 。测量方法可以分为直接测量和间接测量法[51]。直接测量法中又包括静态法和动态法[52]。其中, 由于实 际工作中具体条件的限制, 目前采用较为广泛的是静态法。CO 2的具体测量技术又有碱吸收法和红外吸收

土壤微生物数量测定方法整理

土壤微生物的分离鉴定及数量测定 (一)培养基的制备 Ⅰ测定微生物总量培养基: 1. 细菌培养基(牛肉膏蛋白胨琼脂培养基) 牛肉膏Beefextract 5.0g 蛋白胨Peptone 10.0g NaCI 5.0g 蒸馏水H20 1000m1 琼脂15~20g PH 7.2~7.4 制备步骤: ⑴在100 mL小烧杯中称取牛肉膏5.0g,蛋白胨10.0g,加50 mL蒸馏水,置电炉搅拌加热至牛肉膏,蛋白胨完全溶解. ⑵向小铝锅中加入500 mL蒸馏水,将溶解的牛肉膏,蛋白胨倒入铝锅中并用自来水洗2~3次.加入 5.0gNaC1,在电炉上边加热边搅拌. ⑶加入洗净的琼脂条,继续搅拌,加热至琼脂完全熔化,补足水量至1000 mL. ⑷用NaOH或HC1调至pH7.0. 用酸度计或用玻棒沾少许液体用精密pH试纸测定其pH值,并用10%NaOH 调至所需pH值,必要时用滤纸或脱脂棉过滤。一般比要求的pH高出0.2,因为高压蒸汽灭菌后,pH常降低。 ⑸根据不同需要,可将配好的培养基分装入配有棉塞的试管或三角瓶内。注意分装时避免培养基挂在瓶口或管口上引起杂菌污染。如液体培养基,应装试管高度的1/4左右;固体培养基装试管高度的1/5左右;装入三角瓶的量以三角瓶容量的一半为限。,塞好棉塞,装入小铁丝筐,然后用旧报纸将棉塞部分包好. 标签表明培养基的名称、配制日期等。 ⑹高压蒸汽灭菌,用0.1Mpa(15lb/in2)121℃灭菌(15-20)30min. 2. 放线菌培养基(改良高氏1号琼脂培养基) 可溶性淀粉20g KNO3 1g K2HPO40.5g MgSO4? 7H2O 0.5g NaCl 0.5g原0.05g FeSO4? 7H2O 0.01g pH 7.2-7.4 制备步骤: (1)计算根据配方计算各种药品所需要的量,然后再分别称量。 (2)称量准确称量各种成分。 (3)溶化配制时,先用少量冷水将淀粉调成糊状,倒入少许沸水中,在火上加热,边搅拌边依次逐一溶化其他成分,溶化后,补足水分到1000ml,调PH(可不调)。 (4)分装、包扎、灭菌。

土壤微生物生物量的测定方 法(氯仿熏蒸)

土壤微生物生物量的测定方法 1土壤微生物碳的测定方法(熏蒸提取----仪器分析法)1.1 基本原理 新鲜土样经氯仿熏蒸后(24h),土壤微生物死亡细胞发生裂解,释放出微生物生物量碳,用一定体积的0.5mol/LK2SO4溶液提取土壤,借用有机碳自动分析仪测定微生物生物量碳含量。根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤测定有机碳的差值及转换系数(K EC),从而计算土壤微生物生物量碳。 1.2 实验仪器 自动总有机碳(TOC)分析仪(Shimadzu Model TOC—500,JANPAN)、真空干燥器、烧杯、三角瓶、聚乙烯熟料管、离心管、滤纸、漏斗等。 1.3 实验试剂 1)无乙醇氯仿(CHCL3); 2)0.5mol/L硫酸钾溶液:称取87g K2SO4溶于1L蒸馏水中 3)工作曲线的配制:用0.5mol/L硫酸钾溶液配制10ugC/L、30ugC/L、50ugC/L、 70ugC/L、100ugC/L系列标准碳溶液。(其实一般情况下,仪器会自带的标曲,一般不用自己做的) 1.4 操作步骤 1.4.1 土壤的前处理(过筛和水分调节略) 1.4.2 熏蒸 称取新鲜(相当于干土10.0g,这个可以根据自己土样的情况而定)3份分别放入25ml小烧杯中。将烧杯放入真空干燥器中,并放置盛有无乙醇氯仿(约2/3)的15ml烧杯2或3只,烧杯内放入少量防暴沸玻璃珠,同时放入一盛有NaOH溶液的小烧杯,以吸收熏蒸过程中释放出来的CO2,干燥器底部加入少量水以保持容器湿度。盖上真空干燥器盖子,

用真空泵抽真空,使氯仿沸腾5分钟。关闭真空干燥器阀门,于25℃黑暗条件下培养24小时。 1.4.2 抽真空处理 熏蒸结束后,打开真空干燥器阀门(应听到空气进入的声音,否则熏蒸不完全,重做),取出盛有氯仿(可重复利用)和稀NaOH溶液的小烧杯,清洁干燥器,反复抽真空(5或6次,每次3min,每次抽真空后最好完全打开干燥器盖子),直到土壤无氯仿味道为止。同时,另称等量的3份土壤,置于另一干燥器中为不熏蒸对照处理。(注意:熏蒸后不 可久放,应该快速浸提)※ 1.4.4 浸提过滤 从干燥器中取出熏蒸和未熏蒸土样,将土样完全转移到80ml聚乙烯离心管中,加入40ml 0.5mol/L硫酸钾溶液(土水比为1:4,考虑到土样的原因,此部分熏蒸和不熏蒸土均为4g,即,4g土:16ml的硫酸钾溶液,当然这个加入量要根据TOC仪器的进入量决定)300r/min振荡 30min,用中速定量滤纸过滤。同时作3个无土壤基质空白。土壤提取液最好立即分析,或—20℃冷冻保存(但使用前需解冻摇匀)(注意这部分很重要,有研究结果表明:提取液如果不立即分析,请保存在—20℃,否则将影响浸提液的效果,其次,过滤时不要用普通的定性或定量滤纸,以免长久杂质会堵塞仪器的管路,建议使用那种一次性塑料注射器,配一个0.2um的滤头,一个才1元)。 1.4.5 TOC仪器测定 吸取上述土壤提取液10ul(这个要根据仪器自己的性能决定,但是一般情况下,在测定土壤滤液时候,要对其进行稀释,如果不稀释,一方面超过原来仪器的标曲,另一方面可能堵塞仪器。)注入自动总有机碳(TOC)分析仪上,测定提取液有机碳含量。由于总有机碳分析仪型号较多,不同的型号则操作程序存在较大差异,这里以本实验室使用的有机碳分析仪(Shimadzu Model TOC---500,JAPAN)为例。 1.5 计算

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