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土壤有机质的平均停留期

土壤有机质不同组分的MRT 测定方法植物利用大气中的CO2进行光合作用时,少量宇宙线产生的14C以14CO2的形式进入植物体,当光合作用停止后,植物残体中的14C开始缓慢的衰变。

resi-dence time of sOil organic matter,MRT)土壤有机质各组分年龄的加权平均值。

MRT的变异

不同土壤表土层中有机质的M RT值变异很大,在100~3000年间。通常黑钙土有机质的M RT较灰壤和灰色森林土的要大。自然土壤经耕垦后,表土有机质的M RT明显变小。同一土壤各土层中有机质的M RT随剖面深度增加而增大(表1);剖面中埋藏层腐殖质的MRT较上部土层的明显要大。土壤有机质的M RT决定于:①输入土壤有机残体的性质和数量;②腐殖物质的化学本性和存在状态;③环境条件。

表1 不同类型土壤有机质的MRT

同一土壤中不同组分有机质的化学性质和存在状态不同,其M RT的差异可达三个数量级。各组分中一般以胡敏酸的M RT最大,次为胡敏素富啡酸更次之,有机质的酸提取组分最小(表2)。胡敏酸中不同组分的M RT依次为:吉玛多美朗酸<棕色胡敏酸<灰色胡敏酸

表2 土壤有机质不同组分的MRT

测定方法

植物利用大气中的CO2进行光合作用时,少量宇宙线产生的14C以14CO2的形式进入植物体,当光合作用停止后,植物残体中的14C开始缓慢的衰变。根据这个原理,通过测定土壤有机质或其某一组分中14C放射性比活度,按下式可求得土壤有机质或其某一组分的平均停留期:

logA=logA0-log2/t1/2·t

式中:A为t时间时14C残留量,A0为t0时的14C比活度;t为时间,以年计;t1/214C的半衰期。由于供MRT测定的土壤有机质或其任一组分中的14C浓度极低,测定其放射比活度时须将其中的碳通过化学方法合成为苯,然后用液体闪烁仪测定。在测定过程中要防止氚、氡及其他14C源对待测样品的污染。

意义

根据土壤MRT值,可以判定土壤形成过程的速率。灰壤有机质的MRT值较黑钙土小,表明前者的土壤形成速率大于后者。不同土壤的MRT值随剖面深度的变化不同,据此可判断各土壤的演化特点。埋藏土层的MRT值在一定条件下可指示其上土壤的年龄和与该土层被埋藏有关的某些自然或人为事件发生的年代。土壤有机质中各组分的MRT值指示了它们各自的生物学稳定性的大小;较稳定的组分的MRT、值是预测土壤有机质含量变化时所必需的,而且是用其它方法不能获得的重要参数。