第三章 土壤有机质(soil organicmatter)(共21页)

1、PAGE PAGE 26第三章 土壤(trng)有机质（soil organicmatter）第一节 土壤(trng)有机质的来源和组成 一、土壤(trng)中有机质的来源：1、主要来源于植物残体和动物微生物的遗体2、动物的排泄物及微生物和植物根系分泌物及排泄物3、施入土壤中的有机肥料4、工农业副产品及生活污水废物等二、土壤中有机质存在状态：1、新鲜有机物：基本上保持动植物残体原有状态，其中有机质尚未分解。2、半分解有机物：动植物残体已被分解，原始状态已不复辨认的腐烂物质，称为半分解有机残余物。3、腐殖质：在微生物作用下，有机质经过分解再合成，形成一种褐色或暗褐色的高分子胶体物质，称为腐残质，

2、腐残质是有机质的主要成分，可以改良土壤理化性质，是植物营养的主要来源，是土壤肥力水平高低的重要标志。土壤有机质的组成：1、种类：土壤有机质可分为两大类：一类是活的有机体，土壤微生物生物量；一类是狭义的土壤有机质，它又分为两大类，一是未分解或部分分解的动植物残体，二是腐殖质，腐殖质又分为两类，一类是组成有机体的各种有机化合物，称为非腐殖质，约占土壤有机质总量的20-30，另一类是称为腐殖质的特殊有机化合物，包括胡敏酸、胡敏素、富里酸等，它们普遍存在于土壤、腐熟的有机肥料、各种地面水体的底泥以及煤炭之中。土壤腐殖质约占土壤有机质总量的85-90。存在于土壤中的所有含碳的有机化合物。它主要包括土壤中

3、各种动物、植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机化合物。2、组成： 非腐殖质是生物残体的分解产物，包括以下几个部分：（1）碳水化合物：是有机物的主体，占有机质总量1527，占植物残体干重的60。有单糖、双糖、多糖、寡糖、氨基糖、糖醇、糖酸、甲基化糖等。 包括：a、水溶性糖类和淀粉(dinfn)：广泛存在，可溶于水，被淋洗流失，在好天气条件下分解成CO和HO，在厌气条件下分解产生中间(zhngjin)产物H、CH等。 B、纤维素和半纤维素：植物细胞壁的主要成分，在植物残体中含量最高，两者均不溶于水，但在土壤(trng)微生物作用下缓慢分解。土壤多糖是土壤m的主要能源，同时易被粘粒矿物吸附或与

4、K、Mg、Al、Cu、Zn、Fe、Mn等金属离子形成络合物，从而使难溶阴离子释放，或与腐殖质结合，因此多糖还是形成土壤结构的良好胶结剂。（2）、含N化合物：主要是蛋白质，是构成原生质和细胞核的主要成分，占植物残体的115，平均10。土壤中95的N素是以有机态N素存在的，主要是氨基酸、蛋白质和含N的杂环化合物。蛋白质、氨基酸易被分解。土壤中各种状态的含N有机物的稳定性是不同的，它们的分解速率的大小顺序是：新鲜植物残体生物体吸附在胶体上的微生物代谢产物和细胞壁的成分成熟的极其稳定的腐殖质。N素在剖面上一般随深度而降低，但NHN则随深度而升高（因水解液下渗引起的）。含N化合物在土壤中易被m分解。（3

5、）、脂肪、蜡质、树脂、单宁：这类物质除单宁外不溶于水，除脂肪外分解慢，极难分解，在厌气条件下进行沥青化过程。脂肪（种子、果实），蜡质（种皮、外果皮、叶表面），单宁（ 柳、粟的皮层） 树脂（当针叶树皮受伤而溢流出来的油脂中含有树脂，溶于香精油中）（4）木素、木栓质、角质。较难分解，能在土壤中长期保存。木素（木质部）。木栓质、角质（植物保护组织中，如树皮、孢子、花粉的内膜等）。 分解(fnji)由易到难顺序：葡萄糖半纤维素纤维素木素。（5）、有机(yuj)磷和有机化合物：含量少，主要(zhyo)是核酸，肌醇磷和磷脂、氨基酸。（6）、灰分物质：植物残体燃烧后所留下的灰称为灰分物质，约占5，树木的木质

6、部和苔藓类灰分含量最低，仅占12，树木的叶子和皮层含量45，草本植物达1012，最多可达15。它因植物种类、树木年龄、土壤类型不同而不同。主要元素：Cu、Mg、K、Na、Si、P、S、Fe、Al、Mn、Cl。微量元素：I、Zn、B、F。上述几类成分的含量，不同种类植物差异很大，高等植物（尤其木本）富含纤维素、半纤维素、木质素等物质，而低等植物和细菌多含蛋白质类物质。木素、纤维素和半纤维素的元素组成有机质类别组成元素木素（）纤维素（）半纤维素（）碳 （C）氢 （H）氧 （O）62 695 6.526 39.544.46.249.445.46.148.5（引自北京林业大学主编土壤学1981）不同植

7、物、器官中蛋白质含量（） 针叶、阔叶3.5 9.2苔藓4.5 8.0禾木科植物茎杆3.5 4.7全球土壤0100cm和015cm土层中有机碳的含量土纲面积（103km2）0100cm土层中的有机碳015cm土层中有机碳Mg/hm2 总量1015g 占全球%范围（） 代表值（）新成土始成土有机土暗色土变性土旱成土软土灰化土淋溶土老成土氧化土其它14921215801745255232873174354804878182831133011772764499.148 9 163 352 222045 357 23306 78 558 19 135 110 7131 73 5146 71 569 12

8、7 893 105 7101 119 824 18 10.06 6.0 0.06 6.0 12 57 471.2 10 60.5 1.8 0.90.1 1.0 0.60.9 4.0 2.41.5 5.0 2.00.5 3.8 1.40.9 3.3 1.40.9 3.0 2.0总计1352151576 100（引自黄昌勇土壤学2002年）第二节土壤(trng)有机质的转化土壤有机质的转化(zhunhu)过程：土壤是生态系统中能量交流和物质循环的库，在这个库中土壤微生物是有机质转化的重要驱动力，土壤微生物包括细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物等五种重要的微生物类群，它们在不同条件下分解转化各种有机

9、化合物，尤其对腐殖质的合成起着主导作用，土壤动物对有机质分解也起着积极作用，它们对有机残体进行粉碎、搅动和搬运，并与土壤充分混合，为微生物分解创造有利条件，例如每公顷土壤中蚯蚓的数量可达30-500万条，据日本饭田耕司研究(ynji)，一条蚯蚓一天内能吃掉与其体重等量的食物，同时排出食物重量的一半的粪粒，另有资料表明，被蚯蚓改造的有机质可达1000公斤/公顷年以上。有机残体进入(jnr)土壤以后，在以土壤微生物为主导的各种作用综合影响下，向着两个方面转化：（一）、矿质化过程：mineralization 矿化作用m 将复杂(fz)的有机物转变为简单的有机化合物，最后变成简单的无机物CO、HO、

10、NH4+、H、HPO、SO，同时释放出矿质养料(ynglio)和能量的过程。有机质的矿质化过程分为化学的、活动物的及微生物的三种1、化学转化过程：水的淋溶作用：降水（降雨和降雪等）将有机质中可溶性物质洗出，包括简单的糖、有机酸及其盐类、氨基酸、蛋白质及无机盐等。森林下的下渗水可将地表有机质中的可溶性物质带至地下供植物根部吸收。酶的作用：水解酶的活性变化与有机质分解过程强度相关，而氧化酶的活性变化与有机质再合成（腐殖化）过程相关（东北红松林的研究）。来源于：高等植物的根所分泌及落入土壤的动植物残体所带入土壤m的生命活动及其自溶结果。2、活动物的转化过程：机械的动物将植物或其残余物碎解，或将植物残

11、体进行机械的搬运及与土粒混合，均可促使其更易被微生物分解。化学的、通过动物、昆虫等吞食植物残余物，未被吸收的部分，经过肠道，以排泄物或粪便的形式排到体外，在肠道内因与土粒充分搅合，更易于细菌分解。据报导：蚯蚓在这方面的作用最大。3、微生物的转化过程：（最主要积极的作用）碳水化合物的分解：淀粉、纤维素等多糖在好气条件下，在细菌和真菌作用下水解成单糖(dn tn)，在酵母菌作用下产生乙醇，乙醇在醋酸细菌作用下，产生醋酸和水，最终醋酸氧化成二氧化碳和水。糖类在好氧条件下分解速度快，不易积累中间产物，分解的最终产物是二氧化碳和水，并释放出大量(dling)热能。在厌氧条件下，有机质分解慢，有大量中间产

12、物积累，并产生氢、甲烷等还原性物质，如葡萄糖在厌氧条件下分解，最常见的有丁酸发酵和甲烷发酵。 （CHO） + nHO nCHO CO+HO+能量(nngling) 单糖 厌气有机酸类（如丁酸） 甲烷、氢气等（2）、含N有机化合物的分解：土壤中含氮有机物主要有蛋白、核酸、植素、磷脂、腐殖质等。a、水解作用：蛋白质多肽肽氨基酸 仍不能被植物吸收利用。b、氨化作用：氨基酸在氨化细菌的作用下，氨基脱离，产生氨的作用。 R-CH-NHCOOH + O R-COCOOH + NH 氧化脱氨基 R-CH-NHCOOH + H R-CHCOOH + NH 还原脱氨基 R-CH-NHCOOH +HO R-CH-

13、OHCOOH + NH或者R-CHOH + NH + CO水解脱氨基， 氨基酸在多种m及其分泌酶的作用下，进一步分解成氨，这种从氨基酸中进行脱氨的作用叫做氨化作用。 氨化细菌在通气和厌气条件下，均可活动，产生出的氨与酸作用生成的铵盐，易溶于水，被植物利用或吸附在土壤胶体上，免遭淋洗，氨遇高温和碱性条件，易挥发逸失，还有一部分进行硝化和反硝化作用。C、硝化作用(zuyng)（nitrification）：氨和铵盐在硝化细菌和哑硝细菌作用下分两个阶段进行，先形成亚硝酸盐再形成硝酸盐的过程。 亚硝化(xio hu)阶段：2NH + O2HNO + 2HO + 能量(nngling)硝化阶段： HNO

14、NO+ 能量是在好气条件进行。 T2535C，相对持水量4070，通气良好。 在中性及微碱性产生硝酸量最大，森林土壤PH5.0,土壤中硝酸盐含量通常很低,而积累的铵盐却比较高. 当土壤中存在大量可溶性有机质和高浓度盐分时,也会抑制硝化细菌的活动.为了促进它们的活动，在土壤中应该保持一定数量的石灰性物质。 在酸性土壤上生长的针叶树及其苗木，比较容易吸收铵态氮；而生长在钙质土壤上的阔叶树，则需要较多的硝酸盐。因此，维持适于氨化及硝化的土壤条件，对于保证林木N素营养是很重要的。 （NO盐毒性大，但NONO速度大于NHNO，所以NO累积少）。D、反硝化作用：在厌气条件下，尤其当土壤中含有较多的有机质时

15、，硝酸盐在反硝化细菌的作用下，转变成还原态含N化合物或分子态N，该过程称反硝化作用。NO-HNO、NO、 N等 这个过程在酸性土壤中发生较多，在中性或微碱性的潮湿土壤中，氨多被还原成分子态氮，氮气逸失造成氮素损失，反硝化作用对低湿泥泞土壤上的林木和幼苗，可能引起生长不良和表现出缺氮的黄化症状。（3）、含磷、含S有机(yuj)化合物的转化： 含P有机化合物的转化：表层土有占含P 2550的P是以有机P状态存在的，有核蛋白、核酸(h sun)、磷脂、核素等，这些物质在多种腐生性m作用下，分解(fnji)的最终产物为正磷酸及其盐类，可供林木吸收利用。含P化合物在P细菌作用下，经水解产物磷酸。核蛋白核

16、素核酸有机碱 + HPONH + CO+HO卵磷脂甘油磷酸脂甘油 + HPO + 脂肪酸 + 有机碱CO+HO NH+ CO+ HO在厌气条件下，磷酸 亚磷酸 磷化氢含S有机化合物分解：含S蛋白质，胱氨酸等。在好气条件下，含S有机化合物会经m腐解 硫化氢 硫酸 HS含S蛋白质 含S氨基酸 HS2HS + O 2S + 2HO + 528KJ2S + 2HO + 3O 2HSO + 1231KJ（4）、脂肪、单宁、树脂的转化：脂肪在m分泌的脂肪酶的作用下，分解为甘油和脂肪酸。甘油比较容易被分解成为CO和HO，而长链的脂肪酸则较难分解，只有在通气很好的条件下，在多种m共同作用下，才能分解成CO和H

17、O，并释放一定的能量。单宁在真菌作用下可分解成葡萄糖和 没食子酸，葡萄糖先氧化成简单的有机酸，最后分解成CO和水，没食子酸则较难分解。一般情况下，单宁分解速度缓慢而又不彻底，同时会产生一些酸性物质。树脂更不易分解，只有在氧气充足的条件下，经多种m作用，才能分解成有机酸、碳氢化合物和醇类。在嫌气条件下树脂分解速度更慢。在厌氧条件下树脂更难分解而聚合成土壤沥青。A.木质素的分解：木质素是一类成分(chng fn)和结构都极为复杂的有机化合物，也是最不易分解的有机成分。但都含有芳香核，以多聚体的形式存在于植物组织中。在好氧条件下，主要通过真菌和放线菌的作用，进行氧化和脱水。再逐渐降解，降解的中间产物

18、可参与腐殖质的形成，在厌氧条件下，木质素分解极慢，所以在沼泽泥炭地中大量累积木质素。B.土壤中碳的循环(xnhun)：碳素在土壤内外的种种变化的总称为碳的循环。碳是一切有机质的共有成分，也是构成生物系统的骨架。碳通过光合作用进入生物圈，又通过呼吸作用而离去，由此而完成一个循环。矿质化全过程分两个(lin )阶段完成：第一阶段：有机质分解阶段，即有机质在m分泌的体外酶的作用下，逐步降解，将大分子有机物降解成为小分子有机物。例：蛋白质 多肽 肽 氨基酸。第二阶段：在第一阶段分解产生的简单有机化合物（氨基酸、单糖等），被m吸收入体内，一部分供建造m自身躯体之用，大部分被氧化成为最终的分解产物，在氧化

19、过程中，微生物获得其生命活动所必需的能量。条件：要求T适宜2535，小于5和大于55，则停止活动。水分适中，为最大水量的4070。一般要求好气条件，矿质速度快，有机质消失得也快，释放养分也快。矿质化作用为腐殖化作用提供原料。（二）、腐殖化过程：（humification 腐殖化作用）1、概念：m将有机质矿质化过程中形成的中间产物合成为比较复杂的有机化合物（腐殖质）的过程 。 腐殖化过程有别于土壤有机质主要是分解作用，它包括合成和分解两个作用，属动力学过程，主要是在嫌气条件下进行的。一般认为腐殖化过程是一个氧化过程，胡敏酸的羧基含量将随腐殖化程度的增加而升高。黑土的羧基醇羟基；红壤则是醇羟基羧基

20、酚羟基。黑土的腐殖化程度显然比红壤的高。2、过程(guchng)：腐质化过程是一系列极复杂的过程，以m起主导作用的生化过程为主，腐殖质的形成(xngchng)分为两个阶段。第一阶段：m将有机残体分解转化为简单(jindn)的有机化合物，一部分经矿质化作用转化为最终产物（CO、HS、NH等）。在转化过程中，诸如木质素等成分，由于结构相当稳定，不易彻底分解，从而保留其原来芳核结构的降解产物，同时，m本身的生命活动又产生再合成物和代谢产物，其中有芳香族化合物（多元酚），含N化合物（氨基酸或肽）和糖类等物质，这些是构成腐殖质分子的基本成分。第二阶段：在m作用下，各组成成分，主要是芳香族物质和含N化合物

21、，缩合成腐殖质单体分子。在这个过程中，m起着重要作用，首先是由许多m群分泌的酚氧化酶，将多元酚氧化成醌，然后再与含N化合物缩合成腐殖质。 腐殖质主要由三部分构成：芳香族核、含N化合物、碳水化合物。 （土壤有机质是由芳香核多聚体、多糖、氨基酸、糖醛酸多聚体和各类有机磷化合物等组成的不均匀的混合物，分为非腐殖质和腐殖质两大类）二、影响(yngxing)有机质转化的因子：由于(yuy)m在有机质转化过程(guchng)中所起作用最大，凡影响m活动的因素都会影响有机质的转化 。1、有机残体的化学组成及C/N、C/P、C/S比土壤中有机残体由醣和简单的蛋白质粗蛋白质半纤维素木质素及脂、蜡等组成（分解顺序

22、由易难）如针叶林中的枯枝落叶和稻草、玉米杆等含木质素、脂、蜡等难分解组分高，它的矿化作用通常较难、较慢，而对腐殖化作用较有利。又如豆科绿肥，含醣和蛋白质较高，其矿质化作用较易，较快，而不利于生成腐殖质。有机残体的转化还受本身C/N比的影响。C/N比就是有机质中碳素与N素的总量之比，它的大小因植物残体的种类和老嫩程度而异。如老蒿秆C/N6585：1，青草C/N为2545：1。幼嫩豆科绿肥1520：1。一般植物残体C/N比为40：1。m分解有机残体时，氧化大部分的碳水化合物以获得能量，并利用一部分碳（约为总碳的1/5）建造自己的躯体，故同时还需要一定数量的N素（微生物细胞的C/N在410：1范围内

23、）m分解有机残体时，要求C/N比要适宜，才能保证m的生命活动，如果N素不足，m就从土壤中摄取无机N或通过抑制本身的生长，降低对N素需求。 一般m分解25份C素就需要同化1份N素，所以有机残体的C/N为25时最有利于它的分解，C/N比也高，m就会感觉到缺N，有机质的分解速度就要缓慢甚至停顿下来，同时腐殖化学数也变小。（通常把每克有机物（干重）分解转化成腐殖质的克数（干重）称为腐殖化学数）。2、有机残体的物理状况：多汁幼嫩的绿肥(lfi)比干枯的绿肥较易分解。粉碎了的植物残体比未粉碎的较易分解，特别是C/N大，枯老的有机残体更是如此。由于粉碎后，暴露的表面积增大，与外界作用的机会(j hu)增多；

24、另一方面由于粉碎，把包裹在残体中外面的抗m作用的木质素、腊质等物质弄开了，使得植物残体中的其它成分更易受到酶或其他(qt)因素的作用，加快了腐的过程。3、土壤水、热状况：m生存和分解有机质需要一定的水分和温度，一般m生活的最适T2035，水分相对持水量4070，在这种条件下，m活动能力量强，有机质分解强度也最大。土壤温度和温度低于或高于上述最适点时，都会减弱有梵质的分解强度。 温度和湿度中，谁偏离最适点，谁就成为制约有机质分解强度的限制因素。4、土壤通气状况： 在通气条件下，好气性细菌和真菌活跃，有机物分解迅速，可完全矿质化。在嫌气条件下，嫌气细菌活跃，有机物进行嫌气性分解，分解速度缓慢，而且

25、分解不完全，产生中间产物，并释放出还原态物质H、HS、CH。 要有适量的腐殖质累积，就要求有适量的通气状况，一般非毛管孔隙不能10，腐殖化过程主要是在嫌气条件、好气条件交替作用下进行的，水热稳匀时，腐殖质易积累；在好气条件下，腐殖质易矿化，所形成的腐殖质难于积累。5、土壤pH：细菌pH57，易形成胡敏酸型腐殖质。活性强时是在6.5-7.5中性附近。pH 78.5 效线菌活动性强。pH 36 真菌活动，易产生富里酸型腐殖质。6、矿质养分：m生活要求有一定的养分，若养分供应缺乏，m生命弱，分解慢，如砂土，反之，分解快。7、人为活动：通过人为措施影响(yngxing)土壤理化性质，影响m活动通过(t

26、nggu)灌排等调节土壤通透性影响m活动，改善(gishn)土壤结构等等。若C/N比太大，可施一些速效N肥，促进分解三、土壤腐殖质：（soil humus）腐殖质是有机质经微生物彻底分解转化后重新合成的一类暗色、含氮、芳香性结构的酸性高分子化合物。由于腐殖质本身不是单一的化合物，其主体是腐殖质和它的盐类，一般占85-90%。其余为一些简单化合物，如多糖类。氨基酸和简单化合物合称为腐殖质，而把各种腐殖酸合称为腐殖物质。1、概念：是除未分解和半分解动、植物残体及微生物体以外的有机物质的总称。2、腐殖质的形成过程：一般认为腐殖质是微生物参与的生物化学过程的特殊产物。它可以分为两个阶段:第一阶段：产生

27、构成腐殖质的原始材料。有些成分结构稳定难于彻底分解，只能部分降解而保留原来的芳核结构单位，同时微生物在生命活动中通过代谢和合成作用也会产生芳香族化合物和含氮化合物，于是上述所产生的多元酚、醌化合物、肽、氨基酸等都是构成腐殖质的重要原材料。第二阶段：是将上述形成的原材料通过某种化合机制（包括缩合等多种酶促反应和可能产生的纯化学反应）合成为复杂的腐殖质，可分为下面两步：由许多微生物群分泌的酶将多元酚氧化为醌醌与氨基酸或肽缩合形成腐殖质单体分子，腐殖质单体分子可以进一步聚合成腐殖质。3、腐殖质分组： 根据腐殖质在酸、碱溶液中的表现，把腐殖质分为：（1）、胡敏素：（亦称黑腐素），色黑，不溶于碱，亦不溶

28、于水，是胡敏酸的同素异物体（也有人认为它是胡敏酸一类的物质）只是分子量较小，而且与矿质部分紧密结合。（2）、胡敏酸组（亦称褐腐酸）（3）、富里酸组（亦称黄腐酸）4、腐殖质的性质 胡敏酸组 富里酸组分子量较大（平均5000100000），缩合(suh)程度 既溶于水又溶于酸，分子量小（约2000高，酸性较富里酸弱呈酸性，呈褐色，含多种 9000），缩合(suh)程度小，解离度比胡敏酸官能团，CEC高为300500cmol(+)/kg上， 大，使之呈强酸性(sun xn)，呈黄色，CEC小。胡敏酸2价以上的盐不溶于水，在土壤中形成 富里酸一价、二价、三价盐都可溶于水，水稳定性团粒结构，增强土壤的吸

29、收性能和 能利用强酸性腐蚀矿物，促进未分解的保持养分的能力。 能溶于碱。 矿物分解，在土壤中迁移能力更强。冷暖适中的暖湿带，有利于胡敏酸的形成。 （比胡敏酸有更多的羧基，较多的氢及氧原子，但碳原子较少）。胡敏酸的碳、氮含量高于富里酸，而氧和硫的含量低于富里酸。胡敏酸含酚羟基较富里酸多，而富里酸的羧基含量比胡敏酸多，羧基和酚羟基的总是称为腐殖酸总酸度，富里酸的总酸度比胡敏酸大，一般总酸度大的活性强。以上颜色是指在酸溶液中的颜色。胡敏酸和富里酸，通常共占腐殖酸总量的60以上，且H/F比值是土壤发生学与肥力特征的重要指标之一，它因成土条件而异。例如：我国黑钙土的H/F比值为1.52.5，表示腐殖质的

30、成分以胡敏酸为主，从黑钙土往内陆干旱地区过渡，土壤H/F比值逐渐减小，漠钙土的H/F比值下降到0.60.8，由黑往南，H/F比值也逐渐减小，砖红壤的H/F比值降到0.45以下，腐殖质的组成以富里酸为主，气候过冷的寒温带和湿热的热带均不适于胡敏酸的形成，便H/F比值比较小，冷暖适中的暖温带较有利于胡敏酸的形成。棕壤分布在山东、辽东半岛，湿润温暖，H/F比值较大。5、土壤腐殖质评价：指标：（1）H/F：南方(nnfng)山地草甸土和草坡土壤的表土H/F1，阔叶林、毛竹林H/F在0.50.7,杉林土壤H/F在0.4以下. (2)用单位面积(min j)林地一定土层贮存腐殖质的绝对量：W=shdom

31、（3）Aoo层厚度及分解状况和腐殖质层厚，养分的储量及其释放速度(sd)与土壤肥力水平相关。 6、森林土壤腐殖质类型：分粗腐殖质类型， 软腐殖质类型， 熟腐殖质类型。 粗腐殖质类型：有L、F、H三个层次，L、F两都较厚，超过1cm，菌丝盘结，十分紧密，H层与其下部的矿质土层过渡明显，野外易于识别。一般在以针叶树（如松、云杉等）为主的森林植被下，凋落物中含有较多难于分解的木素、脂、蜡等物质，而N素和灰分元素含量较少，再加环境条件对有机持分解不利。这类腐殖质常出现在高寒地带，林内阴湿而通气不良，地温很低，母质粘重，缺乏盐基，土壤通透性差，更加阻滞凋落物的分解转化，造成大量凋落物在地表聚积，便下层由

32、于分解不完全，而导致有机酸积累，除真菌以外，其它m和低等动物的活动都受到抑制。过量的有机酸向下淋洗的过程中，又引起土壤矿物的强烈分解，这类森林土壤死的有机物残体多，形成的腐殖质少。腐殖质中以富里酸为主，属强酸性反应，C/N值大，不能使土壤形成良好的团粒结构。 软腐殖质类型：为中间类型，L、F、H三个层。F层常可见 细根，厚度较粗腐殖质类型薄，下部叶层，可见到有机质与矿物质层的机械混合，但不象A层那是有机无机物质融合为一体。常为酸性。软腐殖质类型的突出特点是LF层次终年存在，凋落物分解缓慢的原因可能是：土壤水分缺乏；林分郁闭度大，林内阴湿；气候严寒；土壤通气不良等，致使土壤m 和低动物的活动强度

33、减低，凋落物不能全部分解而聚积于地表。下层则因m分解过程中产生的有机酸妨碍细菌类的活动，只有真菌在此层大量生长，菌丝盘绕穿插于半腐状态的有机质中。这一类(y li)的土壤m和动物的活动量不甚强，但较粗腐殖质类型(lixng)中有机质的分解快。熟腐殖质类型(lixng)：L层下直接是含有腐殖质的土壤矿质层（A1层），有时由于凋落物层分解速度极快，土壤的A1层上见不到L层，只有在落叶的秋季或冬季才能看到。因此L层的出现呈现季节性变化，林冠下虽有部分分解的树枝及小枝条，但不组成层次，L层下即为具有良好团粒结构的A1层，没有H层为中性或微酸性，C/N值较小，酸碱性弱。我国主要土壤表土中腐殖物质的元素组

34、成（无灰干基）腐殖物质胡敏酸HA（）富里酸FA（）范 围平 均范 围平 均CHONC/H43.959.63.17.031.341.82.85.97.219.254.74.836.14.211.643.452.64.05.840.149.81.64.38.012.646.54.845.92.89.8中国自然植被下森林土壤的腐殖质组成 土类名称有机碳（）占全碳（）胡敏酸/富里酸活性胡敏酸（占胡敏酸总量）备注胡敏酸富里酸棕色针叶林土暗 棕 壤白浆化暗棕壤（森林黑灰土）5.285.246.1019.6025.7228.333.2029.6726.40.590.811.079.1871.05据东北林院1

35、964棕 壤黄 棕 壤黄 壤红 壤砖 红 壤4.371.024.470.543.5026.412.413.26.15.823.628.333.741.930.31.120.440.380.150.1932.773.485.493.1据中国土壤1977第三节土壤有机质的作用(zuyng)及调节一、土壤(trng)有机质的作用：1、是植物营养(yngyng)的主要来源。 土壤有机质的N素约占土壤全N量的9095。 有机质所含养分比较全面，含N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等主要元素，还含有多种微量元素。2、促进植物生长发育： 有机质中含有一些激素、抗生素，会刺激植物生长，增强植物体的抗性。土壤有机

36、质中的胡敏酸，具有含N杂环嘌呤和嘧啶，可以提高植物的活性，促进植物根的呼吸作用和细胞的渗透压，提高植物营养吸收能力，促进有机物质的积累。土壤有机质，尤以其中胡敏酸，具有芳香族的多元酚官能团，可以加强植物呼吸过程，提高细胞膜的渗透性，促进养分迅速进入植物体。 胡敏酸的钠盐对植物根系生长具有促进作用，试验(shyn)结果证明胡敏酸钠对玉米等禾本科植物及草类的根系生长发育具有极大的促进作用。土壤(trng)有机质中还含有维生素B1 B2、吡醇酸和烟碱(yn jin)酸、激素、异生长素3、促进m活动： 土壤m的营养物质大部分来源于有机质和腐殖质，有机质还是m的生活能源。（如因N菌每分解1g碳水化合物，

37、才能固定13g N）。因此，充足的有机物质，才能发挥微生物最大效能。4、促进无效P转化和释放： Ca（PO） + R（COOH）= 2CaHPO + R（CQO）Ca不溶性 弱酸 可溶性 R（COO） + FePO=R（COO）Fe + POAlPO Al 固定态的P 络合物 有效态从而避免了P的固定，施用P肥可以和有机肥混合施用，减少了P的固定。5、改善土壤物理性状； 土壤腐殖质胶体具有凝聚作用，胶结作用促进水稳定性团聚体的形成，使土壤疏松，增加通透性。6、增强土壤的保肥性和缓冲性： 土壤中的有机胶体具有两性胶体的作用，可以缓冲土壤的酸碱变化。腐殖质是一种有机胶体，含有多种官能团，一COOH

38、，一OH等，它能与土壤溶液中的阳离子进行交换，保存阳离子，提高土壤的保肥能力。7、有机质可减少土壤中农药的残留量和重金属毒害。二、土壤有机质的平衡及调节途径：（一）土壤有机质的平衡土壤有机质是土壤肥力的一个重要(zhngyo)指标。土壤有机质的平衡决定于它的年生成量与年矿化量相对大小土壤有机质的年矿化量计算：土壤有机质的年矿化率是每年因矿化作用(zuyng)而消耗的有机质的量占土壤有机质总量的百分数。例：1公顷土地表土（0-20厘米）重为2 250 000千克(qink)，土壤有机碳含量为58%，矿化率为2%，则土壤一年矿化的有机碳量为Y2250000058%2%或者一亩地表土（0-20厘米）

39、重为150000公斤，土壤有机碳含量为58%，矿化率为2%，则土壤一年矿化的有机碳量为Y150000*58%*2%有机肥形成腐殖质量计算:腐殖质化系数是指单位重量的有机物质碳在土壤中分解一年后的残留碳量。例：每年（1公顷）一亩地有机肥的施用量为M公斤碳素，有机肥的腐殖化系数为C%，则M公斤有机肥形成的腐殖质量ZMC根茬形成的腐殖质量计算：设根茬含碳量为D%，作物产量为F，根茬腐殖化系数为G%，产量与根茬残留量比值为L，则一年两熟作物残留的根茬形成的腐殖质量为SD1G1F1L1+D2G2F2L2当作物根茬形成的腐殖质量加施肥形成的腐殖质量等于土壤有机碳年矿化量时，土壤有机质处于平衡状态，即YZ+S中国不同地区耕地土壤有机物质的腐殖化系数 东北地区华北地区江南地区华南地区作物秸秆作物根绿肥厩肥范围平均范围平均范围平均范围0.260.650.42（9