农田土壤有机碳转化规律与平衡研究
李尚中1，樊廷录2，王勇1
1.甘肃省农科院旱地农业研究所，兰州（730070)
2.甘肃省农科院科管处，兰州（730070)
E-mail：lisz7751@https://www.doczj.com/doc/1015123741.html,
摘要：近年来，国际学术界越来越重视农田土壤有机碳库的变化对大气CO2的源汇效应，研究农田土壤碳转化规律和平衡对正确评价农田土壤碳循环有重要意义。综述了国内外有关农田土壤有机碳转化规律和平衡研究采用的主要方法及手段，以及在该领域的研究现状，并从实际出发探讨了我国农田土壤碳库研究中亟待解决的一些问题。
关键词：农田土壤有机碳，转化规律，平衡
1. 引言
陆地土壤是地球表面最大的碳库，有机碳储量约为1400～1500PgC，其中农田土壤贮存的碳占陆地土壤碳贮量的8%～10%[1]。由于土地利用的变化，不仅使土壤碳库和大气碳之间的碳循环平衡遭到破坏，而且造成大量土壤有机碳被氧化并以CO2等的形式释放到大气中去[2, 3]，增加了温室气体的排放，农田土壤已被认同是大气CO2的一个重要源。另外，土壤CO2排放与土壤退化、土壤有机质含量减少和土壤质量下降密切相关[3]。土壤的有机碳含量常被认为是评价土壤质量一个重要指标，对土壤营养元素的循环和农业可持续发展都有重要意义。因此，大量土壤有机碳的损失还造成了土壤的退化和农业可持续性的降低[4]。研究农田有机碳平衡和变化规律，对于揭示农田土壤碳源汇的特征，减缓温室效应、提高土壤质量和粮食安全具有重要的意义。
2. 农田土壤有机碳的转化规律及影响因素
土壤有机碳处于动态平衡中，其含量决定于年形成量和分解量的相对大小。国内外土壤有机碳转化规律研究是很活跃的领域，下面先后对不同地区不同类型土壤中有机物料的分解特征、腐殖化系数、土壤有机碳矿化率及腐解条件进行探讨。
2.1 有机物料的腐解特征
通常认为，有机物料进入土壤后，虽然因种类不同腐解动态各异，但总的规律基本一致，一般是前期分解较快，以后逐渐变缓。玉米秸秆和稻秆在棕壤土中培养试验表明，最初30d里分解最快，随后减缓[5]。在田间用沙虑管法研究发现也有类似的现象。王兆荣研究表明，农家肥料与作物秸秆在黑土中初期物料残留率曲线急剧下降，开始30d表现尤为突出，至90d，秸秆已近半数被腐解掉，以后逐渐变缓，直至2年后，仍有少量分解，但残留率下降幅度仅为2.5％～8.49％[6]。另外，从年分解速率看，通常第一年分解速率最大，第二年次之，第三年更低，随后，残留碳量在各年进一步分解，但其难度越来越大[7]。
2.2 有机物料的腐殖化系数
由于有机质的种类和土壤条件等的不同，除特殊有机物料（如泥炭、农家肥），腐殖系数变动在0.14～0.68之间[8-11]。研究表明，南方红壤区常见有机物料腐殖化系数大致在0.15～0.54之间。江西红壤稻草、紫云英、牛粪及肥田萝卜4种有机肥，平均腐殖化系数旱地为0.20，水田腐解慢，其数值为0.31[8]。四川红壤绿肥、麦秸秆、饼肥、粪肥的腐殖化系数分别为0.52、0.28、0.35和0.46[12]。东北地区除草炭、厩肥以外，腐殖化系数在0.16～0.61。
不同土类差异较大，草甸土变幅最大为0.16～0.51，辽西褐土次之为0.25～0.65，辽宁棕壤土第三为0.43～0.51；旱地白浆土和哈尔滨黑土分别为0.45～0.48和0.30～0.37（厩肥0.68，草炭0.89）[11,13-15]。华北半湿润区潮褐土腐殖化系数在0.13～0.31之间[16,17]。内蒙古河套平原灌淤土不同物料腐殖化系在0.22～0.52之间[30]。冀东地区中壤质潮褐土麦秸、麦根茬、玉米秸、玉米根茬、豆秸、猪粪、牛粪、马粪及腐熟圈肥腐殖化系数分别为30.97％、25.39％、28.10％、20.52％、26.74％、32.40％、38.69％、33.01％和60.83％，轻壤质潮褐土的腐殖化系数分别为28.49％、21.18％、25.00％、14.15％、25.64％、31.08％、20.17％、31.05％和56.74％[26]。此外，已探明转化参数的还有上海地区和新疆阿拉尔地区土壤、陕北娄土、广东水稻土、张北栗钙土及安徽砂姜黑土等不同地区众多土壤类型[17-22]。
2.3 土壤有机碳矿化速率
在全球变暖的背景下，近年来越来越多的学者都在关注温度与土壤有机碳矿化的关系。其中一个焦点是：由于升温导致有机碳矿化速率增加，从而使得土壤中的碳流失的潜力有多大？Trumbore等研究表明，温度是土壤碳动态的主要控制因素[23]。Giardina等汇集分析了五大洲82个试验站的有机碳矿化资料后指出，森林土壤的有机碳的分解速率并不受温度的控制，仅仅升温不会加速森林矿质土壤中的有机碳的分解[24]，关于土壤有机碳更新对升温的敏感性存在争论[24,25]。研究表明，不同地区、土壤类型、不同目标产量的土壤及不同物料的矿化率差异较大，东北地区土壤有机质年矿化率为1.86％，华北地区为2.85％，西北地区为3.87％，长江中下游地区4.34％，西南地区为4.66％，华南地区为4.72％[1]；冀东地区中壤质潮褐土有机质矿化率2.58%，轻壤质潮褐土有机质矿化率3.92%[26]；黑龙江风沙土的有机质年矿化率为1.96％[27]；江苏、浙江水稻土矿化速率为2.16％～7.6％，陕西武功娄土为3.2％，英国洛桑粉砂粘壤土为2.51％[28]；新疆阿拉尔沙壤土为5%～6%[22]。河北省吴桥县龙王河潮土集约高产田矿化率为5.64％，中产田为5.48％[29]。内蒙古河套平原灌淤土低产田土壤有机质矿化速率为2.9％，中产田为4.4％[30]。不同有机物料在张北砂质栗钙土和壤质草甸栗钙土上的矿化速率分别变化于2.86％～4.53％和1.10％～3.77％[17]。
2.4 影响有机质分解的主要因子
影响有机质分解的主要环境因子有气候因子（温度、降水）、土壤物理因子（土壤空隙度、土壤粘粒含量）、土壤化学因子（土壤pH值、CEC）及农业管理措施（土地利用方式、耕作制度）等[31-35]。林心雄研究表明，在其它条件均相同的条件下，年均温、土壤水分状况、土壤pH、有机物质化学组成等对有机物质的分解有明显影响。水稻土中稻草的分解随年均的增加而加快，土壤粘粒含量与残留碳呈正比例关系，较高的pH值有利于有机物质分解[36]。张彦才研究获得类似结论，他指出土壤层次也会影响有机物料的分解[37]。另据李香兰报道，根茬C/N与其分解量呈显著负相关[38]。王清奎等研究表明，农田土壤有机质和活性有机质各组分的含量主要受到施肥、翻耕、灌溉、秸秆处理等管理措施的影响，其活性有机质含量比阔叶林低，而高于楠竹林，土壤可溶性有机碳和碳水化合物含量高于杉木人工林[39]。
3. 农田土壤有机碳的平衡与调控
国内外在森林有机质平衡方面已做了大量的工作[40-41]。但我国农田有机质平衡研究目前积累资料较少，且研究也多为模型模拟和估算值[28,42-43]。张英利对武汉地区土壤有机质预测表明，该区农田有机质含量水平欲达到11.4g/kg，必须每年施玉米秸7500kg/hm2[20]。要使冀东地区土壤有机质含量保持在12～20g/kg之间，每年需施入土壤中麦秸（风干重）2625～
3750kg/hm2，或玉米秸(鲜重)9000～10500kg/hm2，或有机质含量4%～10%的农家肥30000～12000kg/hm2。为使土壤有机质含量年递增0.2g/kg，每年需施入麦秸（风干重）4500～5250kg/hm2，或玉米秸（鲜重）13500～16500kg/hm2，或有机质含量4%～10%的农家肥55000～25000kg/hm2[26]。王兆荣研究指出，若想20年后哈尔滨黑土有机质有现在的3％左右提高到4％以上，每年应施入6250 kg/hm2干麦秸[6]。此外，学者们也对集约高产栽培下土壤有机质平衡进行了研究[29,30,44,45]。
4. 农田土壤有机碳动态研究方法
目前，关于农田土壤有机碳动态研究方法可分为以下几类：
4.1 普通方法
最初对农田土壤有机质的研究，不需要清楚的知道有机质循环的中间过程，只要知道“进去”与“出来”的量，然后根据影响因子建立适当的回归模型。对于植物残体的分解一般使用分解网袋法[22,26,29]、沙虑管法[17,27,30]，对于土壤一般采用模拟培养法[5,28]，测定排放的CO2量，确定碳流出量，然后采用回归统计方法，作出定量研究。此外，还有田间间接法[28]，本法是利用作物摄取氮的量测定土壤有机质矿化率。
4.2 碳同位素标记法
同位素标记法通常包括间断性标记法、连续标记法和13C丰度法。常用的同位素是13C 和14C，检测限分别为10-13mol和17-7mol。同位素标记法可以清楚的获得碳流向和碳通量，为碳循环的深入研究、模型的细化以及参数的确定提供科学的方法，因此得到了广泛的应用[46-53]。
4.3 土壤有机质转化模型和计算机模拟
土壤有机质转化是微生物参与下进行的，过程十分复杂，不可能对所有条件进行野外试验；另外，模型结合目前已掌握的试验站点观测资料，可以解决短期内有关土地利用方式及气候变化等对土壤有机质的影响。对试验站点离散测定的数据必需用模型加以综合，才能得出对观测变量规律的认识，予以人们理论指导。
早在20世纪40年代，Jenny提出有机质变化模拟模型：dC/dt=A-kC，其中：C：土壤中有机质含量；t：有机质变化的时间；A：每年加入土壤有机质量；k：有机质每年的分解比例[54]。这一模型将有机质简化为均一的组分，也没有考虑其它因子对有机质变化的影响。在此基础上，Henin等提出简单的土壤有机碳分解模型：dC/dt ＝fA－rC，其中：A：新鲜有机碳的输入量，f：腐殖化系数，r：有机碳的分解速率，C土壤有机碳初始含量[55]。后经Bartholomew等（1960）发展为：C=fA C/k+（C0- fA C/k）e-kt，其中：C：土壤有机碳含量；f：腐殖化系数；A C：年输入有机碳量；k：每年有机碳分解比例；C0：土壤有机碳初始含量；t：时间（年）[56]。有机质是一种多组分复杂混合物，进入土壤有机物以及土壤中存在的有机物具有不同性质的多种物理化学结构，而不同的物理化学结构决定其分解速度的快慢。Jenkinson利用长达10年的碳标记田间分解试验结果，提出土壤有机碳双组分变化模型：C=71e-2.83t+29e-0.087t，可以精确模拟土壤中有机碳在分解初期的变化[57]。
从70年代开始，土壤有机碳模拟模型成为土壤学研究的重要领域。目前除了洛桑RothC 和美国CENTURY模型外，在世界上具有一定影响的模型包括DNDC、CANDY、DAISY、NCSOIL、SOMM、ITE、Q-SOIL、VVV、SCNC、ICBM、 ROMUL、 ECOSYS、
VERBERNE/MOTOR等[54,58-61]。
4.4 其它方法
此外，国内外对有机物料分解与转化的研究中还应用13C核磁共振（13C-NMR）、电子自旋共振（ESR）、红外光谱法、质谱以及气相色谱等方法[62-64]；14C计算法和利用热核反应，根据热核爆炸后大气中14CO2的增加量求得土壤有机质的MRT（土壤有机质平均驻留时间）[65]。
总之，用于土壤有机质研究的方法很多，在具体的实践中我们应根据实际况选择合适的方法。
5. 展望
土壤是气候变化的记录者，全球变化对农田生态系统的影响导致农田土壤有机碳储量及动态的变化，农田土壤碳转化规律与平衡研究是确定农田生态系统对全球变化响应时间、方式及规模的有效方法，是认识农田生态系统生产潜力的重要手段。因此，未来我国农田土壤碳库及其演变研究，需要特别关注如下一些重要科学问题：1）高产稳产农田中持续固碳的机制、措施与碳循环特点；2）高产和集约化农田中养分动态与碳的稳定性；3）农田土壤碳库及其稳定性与全球变化的关系；4）农田土壤中碳库变化与土地生产力的关系，为国家粮食生产的可持续发展、保障我国粮食安全提供土壤质量培育的理论依据。
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The Progress of Study on Soil Organic Carbon Turnover
Laws and Balance in Cropland
Li Shangzhong1, Fan Tinglu2, Wang Yong1
1.Dryland Farming Institute, Gansu Academy of Agricultural Science, Lanzhou,China (730070)
2.Scientific Management Department, Gansu Academy of Agricultural Science, Lanzhou,
China (730070)
Abstract
For the last decade, increasing attention has been given to the soil organic carbon pool change in relation to the sink or source effect of air CO2. Studying soil organic carbon turnover laws and balance is important to evaluate correctly the role of soil organic carbon cycle of cropland.The paper summarizes major research methods and measures adopted in studying carbon turnover laws and balance, and research trends in these fields as well as practically discussing developmental tendencies and some urgent problems in the future researches of the fields in China.
Keywords: soil organic carbon in cropland, turnover laws, balance
土壤有机碳( SOC)是土壤学和环境科学研究的热点问题之一，土壤有机碳库的动态平衡直接影响着土壤肥力的保持与提高，进而影响土壤质量的优劣和作物产量的高低，因而土壤有机碳的变化最终会影响土壤乃至整个陆地生态系统的可持续性。土壤有机碳包括活性有机碳和非活性有机碳。土壤活性有机碳是指在一定的时空条件下，受环境条件影响强烈的、易氧化分解的、对植物和微生物活性影响比较高的那一部分土壤碳素。根据测定方法和有机碳组分不同,土壤活性有机碳又表述为溶解性有机碳（DOC：dissolved organic carbon）、水溶性有机碳（water-soluble organic carbon）、微生物生物量碳（MBC：Microbial biomass carbon）、轻组有机碳和易氧化有机碳，可在不同程度上反映土壤有机碳的有效性和土壤质量。 国外研究进展 国外对土壤有机碳的研究开始较早, 在20世纪60年代, 就有学者开始进行全球土壤有机碳总库存量研究。但早期对土壤有机碳库存量的估算大都是根据少数土壤剖面资料进行的。如1951年Rubey根据不同研究者发表的关于美国9个土壤剖面的有机碳含量, 推算出全球土壤有机碳库存量为710 Pg。1976年Bohn利用土壤分布图及相关土组( soil association)的有机碳含量, 估计出全球土壤有机碳库存量为2946Pg。这两个估计值成为当前对全球土壤有机碳库存量的上下限值。20世纪80年代，由于研究全球碳循环与气候、植被及人类活动等因素之间相互关系的需要,统计方法开始被应用于土壤有机碳库存量
的估算。如Post等在Holdridge生命带模型基础上，估算了全球土壤碳密度的地理分布与植被及气候因子之间的相互关系，提出全球1m 厚度土壤有机碳库存量为1 395 Pg。 20世纪90年代以来, 随着遥感(RS)、地理信息系统(GIS) 和全球定位系统(GPS) 技术的发展, 为土壤有机碳研究提供了新的方法和手段。3S技术被应用于区域或全球土壤有机碳库存量大小、有机碳密度的空间分布差异等方面的研究。发达国家已在区域尺度上开展了相关研究工作。如俄罗斯在1B250万土壤分布图上建立了土壤碳空间数据库，计算出俄罗斯0~ 20 cm、0~ 50 cm和0~100 cm等不同土层有机碳库存量，估计出俄罗斯土壤有机碳库存总量为34211 Pg，无机碳库存总量为11113 Pg，土壤总碳库存量为45314 Pg，并绘制了俄罗斯0~ 100 cm土层无机碳库存量分布图。加拿大建立了1B100万的数字化土壤分布图及土壤碳数据库，并计算出加拿大0 ~ 30 cm 土层和0 ~100 cm土层土壤有机碳库存量分别为7011 Pg和249 Pg。 世界各国不同研究者对全球土壤有机碳库存量的估算方法并无本质区别，但由于所用资料来源与土壤分类方式不同，土壤有机碳库存量的估计值有较大差异。全球土壤1 m内土壤有机碳库大约是植被碳库的115~ 3倍，如此巨大的土壤有机碳库,即使其发生很轻微变动，都会引起大气中CO2浓度变化，进而影响全球气候变化。因此，土壤有机碳库存量研究成为全球变化的研究热点之一。 国内研究进展 我国学者非常关注土壤碳循环研究，并在土壤有机碳库存量研究
各种土壤改良的措施 土壤改良是运用土壤学、农业生物学、生态环境学和农业工程学等的理论和技术，排除或防治影响农作物生长发育和引起土壤退化的各种不利因素，改善土壤的理化性状、提高土壤肥力为农作物创造良好的土壤环境条件的一系列措施。与土地开发整理相关的土壤改良措施可归纳为四大类：一是增加壤质土层的厚度；二是改良土壤性状（优化土壤剖面质地构型）；三是增施肥料培育土壤肥力；四是对被污染土壤的生物修复。因此，针对不同的土壤性状应该采取不同的土壤改良措施。 1. 增加壤质土层的厚度 在低山丘陵、山前台地、河流低阶地区域，如怀柔北部山区、延庆山区、门头沟山区、房山山区、密云山区、昌平和平谷部分山区的粗骨性褐土、褐土性土、褐潮土及风沙土区实施土地开发整理的过程中，需要进行必要的增加壤质土层的整理措施。 表土剥离：在土地开发整理过程中对需要平整的平缓坡地，首先剥离耕作层土壤或者原自然土壤腐殖质层（表土层）0~30cm，并全部加以收集，贮存于整理场地周围，必要时用塑料布遮盖，避免暴雨淋刷而使肥沃土壤大量流失。然后才
能实施必要的土地平整措施。 田块基层处理：对深填或深挖土的地块，用推土机将土地块推平、压实，使其形成具有较好防渗、防漏性能，在有条件的情况小，最好在未来耕作层下部铺设厚约20厘米的粘质隔离土层，使人造土壤层有保水保肥的性能。 耕层土壤或客土回填：为了能在较短时间内恢复农田的耕作能力，在整理场地的垫土层之上，将原先存放起来的耕作土层，全部运送原地进行回填。在回填过程中，尽量保持原有良性土壤剖面的有机组合和整体性。若回填地原为不易透水的土质基层，回填厚度一般为50～100 厘米；若回填地原为基岩的基层，回填厚度一般为100 ~150 厘米。新增建设用地表土搬迁构建新型肥沃耕作土层：北京市每年仍然有大面积的新增建设用地，这些地区一般均有大量肥沃表土闲置，完全可以将这些新增建设用地的土壤（优质菜园土）层搬迁至待整理或待复垦区域，建造大面积具有肥沃土壤层的优质耕地。 表土培育与土壤改良：在挖填深度超过土壤耕作层厚度的区域必须在新整理的土地上加铺厚度超过25 厘米的肥沃表土。这是保证土地整理质量的关键。在此基础上每年还要向土壤施用农家肥2000 公斤/亩以上；在整理之后的3年内实施豆科作物与绿肥套种或轮种，实施作物秸秆回田，并增加灰渣肥的施用量，以增加土壤有机质含量，疏松土壤，改
安乡县土壤污染防治与修复成效技术评估报告 一、基本情况 按照《土壤污染防治行动计划》、《土壤污染防治行动计划实施情况评估考核规定（试行）》（环办土壤[2018]41号）以及《土壤污染治理与修复成效技术评估指南（试行）》（环办土壤[2017]1953号）文件要求，采取文件收集、现场调研等方式，对安乡县目标任务完成情况、土壤污染防治政策制度建设、建设用地土壤环境管理情况、农用地土壤环境管理情况等工作进行评估。 二、评估结论和意见建议 （一）评估结论 安乡县按照《土壤污染防治行动计划》、《湖南省土壤污染防治工作方案》要求，出台《安乡县土壤污染防治工作方案》，成立了主要领导牵头的县重金属污染耕地修复和治理工作领导小组，全面加强组织领导。开展了安丰乡4.9万亩农用地土壤分类管理试点，制定了《安乡县农用地土壤分类管理办法（试行）》、《安乡县农用地土壤环境质量类别划分方法》，建立了安乡县土壤环境信息化平台。为规范土壤污染防治项目管理，结合安乡县土壤污染防治工作实际，制定了《安乡县土壤污染防治项目管理制度》，安乡县在土壤污染防治方面
已取得了一些成效和经验。但对照《土十条》考核要求，在建设用地准入管理、农用地分类管理等方面仍然存在一定差距。 （二）下一步工作建议 1、强化农用地土壤分类管理。以安丰乡土壤详查试点为基础，及时开展整县土壤详查工作，加快完善土壤环境质量监测网络，实现土壤环境质量监测网络整县全覆盖。推进和强化农用地土壤分类管理，针对受污染耕地，制定安全利用以及治理与修复计划。 2、强化土壤污染源头预防。一是继续推进农药化肥负增长行动，在全县范围内进一步推进化肥农药负增长工作。二是进一步加大对畜禽养殖环境整治力度，开展完善畜禽规模养殖场粪污处理配套设施建设、畜禽粪污资源化利用等方面的工作。三是强化灌溉水水质监测。拓展土壤监测领域，开展灌溉水水质监测。 3、强化重点监管企业的环境监管。一是加大监督检查力度，督促列入重点监管企业名单企业落实污染减排措施、完善污染治理设施，严格执行重金属污染物总量控制指标，按要求对其用地进行自行监测并向社会公开。二是加强建设项目环境管理，坚持“以新带老”，严格实施排污许可证制度，坚持污染物排放浓度和总量双控结合。三是及时更新疑似污染地块动态。对列入疑似污染地块名录的开展进一步的土壤环境调查，做好暂不利用污染地块的环境污染风险管控，对拟再开发利用的污染地块按要求开展治理。 4、制定健全的协调机制，强化能力建设。一是建立健全有关部门的协调机制，制定各部门职责分工协调办法，完善管理机构配置，
第29卷第1期2010年 2月 四川环境 S I CHUAN ENV I RONM ENT Vol 129,No 11February 2010 #综述# 收稿日期:2009-08-26 基金项目:国家科技部科技支撑重大项目(2006BAC 01A14;上海 市科委重点科技攻关项目(072312032。 作者简介:席雪飞(1987-,女,河北石家庄人,同济大学环境工程 专业2008级在读硕士研究生。主要从事环境生态学和环境污染防治研究。 全球环境变化对土壤有机碳库影响的研究进展 席雪飞,王磊,贾建伟,唐玉姝 (同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092 摘要:全球环境变化对土壤生态系统有机碳库的影响是当前研究的热点。本文综述了大气C O 2浓度升高、温度上升、 氮沉降等环境因素变化对土壤有机碳输入与土壤呼吸可能的影响,介绍了关于全球环境变化对土壤有机碳库影响的研究手段及其存在的问题,并就今后研究土壤有机碳对全球变化的响应提出了几点建议。关键词:全球环境变化;土壤有机碳库;CO 2浓度升高;全球变暖;氮沉降中图分类号:X 53 文献标识码:A 文章编号:1001-3644(201001-0115-06
Research Progress on Effect of G lobal Environ m entalChange on SoilO rganic Carbon Pool X I Xue -fe,i WANG Le,i JI A Ji a n-w e,i TANG Yu-shu (S t ate K ey Laboratory of P ollution Control&Resource Reuse ,School of Environ m ental Science &Eng ineering,T ongj i Universit y,Shanghai 200092,China Abstract :T he eff ect o f g l oba l environ mental change on so il organic carbon poo l has became a research hot poi n. t In this paper ,the possi ble effects of env i ron m ental f actors such as e leva ted CO 2concentrati on i n at m osphere ,e l evated a ir temperature and nitrogen deposition on so il org an i c carbon i nput and soil resp i ration are rev i ewed .And t he m eans used f o r study i ng the effect o f g l oba l env i ron m enta l change on so il carbon poo,l as we ll as the i r ex i sti ng prob le m s are also i ntroduced .Sequenti a lly suggesti ons on furt her research on response of so il org an i c carbon to g loba l environmenta l change are propo sed . K eyw ords :G loba l env iron m enta l change ;so il org an i c carbon poo ; l e leva ted CO 2concentration ;g loba l w ar m i ng;nitrogen depos i tion 土壤有机碳是全球碳循环中重要的碳库。据统计土壤有机碳库是大气碳库的3倍,大约是植被的 215~3倍左右[1] ,成为地球表层最大的有机碳库,是全球生物化学循环中极其重要的生态因子,因而土壤有机碳库的变化日益成为全球有机碳研究的热点[2]
拿什么拯救重金属污染土壤？ “土壤中毒”不是耸人听闻，而是正在发生的事实。 在广西、云南、湖南等一些受到重金属污染区的土地上，原本正常生长的农作物会被超标的重金属毒死，人们难觅蔬菜和粮食的踪影。随着经济社会的发展，中国的土壤重金属污染日益严重。环保部此前估算的数据显示，全国每年因重金属污染的粮食高达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。国土资源部也称，目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。 中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员告诉记者，因矿产资源采掘不当而使废弃采矿地大量裸露，并通过水流等途径污染农田，造成土壤中的重金属含量严重超标，直接影响到农作物的产量和品质，威胁人类健康。 他说，土壤污染问题的“弱势”,跟其隐蔽性和滞后性有关。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观。比较典型的重金属污染物有砷、镉、汞、铬、铅、镍、锌、铜等，尤其是砷中毒的事件，我国每年都有报道。 但土壤的安全，又涉及人们的米袋子、菜篮子，事关人们的生命健康。因此，污染土壤的修复迫在眉睫。 ——谁来拯救—— 土壤重金属污染是全球面临的一个亟待解决的环境问题，传统污染土壤的修复方法不能从根本上解决问题。陈同斌研究员说，像淋洗法修复土壤，用化学溶剂对受污染土壤进行清洗，把重金属洗去，
这是比较彻底的解决办法，但是淋洗法除了耗费巨大和工程量大之外，还存在二次污染的问题。相对来说，借助植物特殊功能修复污染土壤的植物技术以其安全、廉价的特点正成为全世界研究和开发的热点。 陈同斌主持的“重金属污染土壤的植物修复技术”课题小组，在国际上率先开发出砷污染土壤的植物修复技术，并建立了第一个植物修复示范工程。他们的研究证实，蕨类植物蜈蚣草对砷具有很强的超富集功能，其叶片含砷量高达千分之八，大大超过植物体内的氮磷养分含量。 “植物修复可以细分成植物富集、植物稳定、植物阻隔等很多类型。但是目前植物修复的重点方向主要集中在以去除重金属为目的的植物萃取技术。植物修复萃取技术首先需要筛选和培育特种植物，特别是对重金属具有超常规吸收和富集能力的植物——俗称‘超富集植物’，种植在污染的土壤上，让植物把土壤中的污染物吸收起来，再将植物中的重金属元素加以回收利用。”陈同斌说，“大部分植物吸收的重金属都集中在根部，而超富集植物地上部分的吸收量要高于根系的吸收量。能成为超富集植物，一是植物在有毒重金属污染胁迫下生物量不能减少；二是植物吸收的重金属含量应该高于土壤中的含量。这样的超富集植物才具有实用价值，可以推广应用。” ■专家释疑 陈同斌：中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心主任，首席研究员、博士生导师、国家杰出青年基金获得者，是我国植
SZDB/Z 深圳市市场监督管理局发布××××-××-××实施 ××××-××-××发布 城市绿地土壤改良技术规范(征求意见稿) SZDB/Z— 深圳市标准化指导性技术文件ICS B 备案号： 目次 前言 III 1 范围 1 2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1 4 一般性规定 2 5 技术要求 2 6 考核验收 4 前言 本标准按照GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由深圳市城市管理局提出并归口。 本标准起草单位：深圳市园林研究中心、中国科学院华南植物园、深圳市北林苑景观及建筑规划设计院有限公司。 本标准主要起草人：史正军、张永夏、何昉、袁峰均、王发国、夏兵、陈红锋、易绮斐。 本规范为首次发布。 城市绿地土壤改良技术规范 1 范围 本技术规范规定了城市绿地土壤改良中所遵循的基本原则、程序、内容和技术要求。 本技术规范适用于城市绿地肥力失调及盐害土壤的改良。
2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 15618-1995 土壤环境质量标准 HJ25.4-2014 污染场地土壤修复技术导则 HJ/T 166-2004 土壤环境监测技术规范 DB440300/T34-2008 园林绿化种植土质量 DB440300/T8-1999 园林绿化施工规范 DB440300/T29-2006 园林绿化工程质量验收规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 城市绿地 以植被为主要存在形态，用于改善城市生态，保护环境，为居民提供游憩场地和绿化、美化城市的一种城市用地。 3.2
简述土壤污染及其 防治措施
结课论文 题目：简述土壤污染及其防治措施姓名：程旭 院系：生命科学学院农学系 年级专业：级园艺专业 学号：
指导教师：王玉芬 12月31日 摘要 本文在综述中国土壤环境污染态势及成因的基础上，提出了土壤环境污染的预防、控制和修复方法。指出了当前中国土壤环境污染态势严峻，危及粮食生产、食物质量、生态安全、人体健康以及区域可持续发展。认为以预防为主，预防、控制和修复相结合是中国在相当长时期内的土壤环境保护策略。 关键词：土壤污染，预防，控制，修复
引言 土壤是农业生产的基础，是人类赖以生存的基石，也是人类食物与生态环境安全的保障。但随着经济的发展，全球土壤资源承受的因人口增长、植被破坏、生物多样性消失、土壤退化、气候变化和污染种种等的压力逐渐增大。 土壤是生态环境的重要组成部分。是结合无机界和有机界的纽带，是联系其它要素的关键环节，是人类赖以生存、发展的主要自然资源之一。但由于现代工农业生产的飞跃发展，有的地方农药、化肥过度使用。工矿企业固体废弃物向土壤倾倒和堆放，城市污水、工业废水、大气沉降物也会进入土壤，使土壤污染日益严重。土壤污染是全球三大污染问题之一。不断恶化了的土壤污染态势，已经成为影响中国可持续发展的重大障碍，防治土壤污染刻不容缓。 1土壤污染的含义和特点 1.1 土壤污染的含义 土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤
土壤修复技术及优缺点 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
土壤是植物生长繁育的自然基地，是农业的基本生产资料，是人类赖以生存的极其重要的自然资源。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤重金属污染日益严重。土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。土壤中有害重金属积累到一定程度，不仅会导致土壤退化，农作物产量和品质下降，而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康。 不同污染类型的土壤污染，其具体治理措施不完全相同，目前，重金属土壤的修复技术主要有工程措施，物理化学方法，植物修复方法以及微生物修复方法。 工程措施主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合，可以降低土壤中重金属的含量，减少重金属对土壤-植物系统产生的毒害，从而使农产品达到食品卫生标准。深耕翻土用于轻度污染的土壤，而客土和换土则是用于重污染区的常见方法，在这方面日本取得了成功的经验。工程措施是比较经典的土壤重金属污染治理措施，它具有彻底、稳定的优点，但实施工程量大、投资费用高，破坏土体结构，引起土壤肥力下降，并且还要对换出的污土进行堆放或处理。 物理化学方法是当前重金属污染土壤修复研究的热点，也是最为成熟工程上应用最为广泛的修复技术，主要包括固化/稳定化技术，土壤淋洗技术，电动修复技术和电热修复技术等。 固化/稳定化技术是通过固态形式在物理上隔离污染物或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态，从而降低污染物质的毒害程度。如通过施加水泥等固化土壤重金属的固化修复技术，或向土壤投入无机或有机改良剂，改变土壤的
土壤污染防治行动计划 土壤是经济社会可持续发展的物质基础，关系人民群众身体健康，关系美丽中国建设，保护好土壤环境是推进生态文明建设和维护国家生态安全的重要内容。当前，我国土壤环境总体状况堪忧，部分地区污染较为严重，已成为全面建成小康社会的突出短板之一。为切实加强土壤污染防治，逐步改善土壤环境质量，制定本行动计划。 总体要求：全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神，按照“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局，牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，认真落实党中央、国务院决策部署，立足我国国情和发展阶段，着眼经济社会发展全局，以改善土壤环境质量为核心，以保障农产品质量和人居环境安全为出发点，坚持预防为主、保护优先、风险管控，突出重点区域、行业和污染物，实施分类别、分用途、分阶段治理，严控新增污染、逐步减少存量，形成政府主导、企业担责、公众参与、社会监督的土壤污染防治体系，促进土壤资源永续利用，为建设“蓝天常在、青山常在、绿水常在”的美丽中国而奋斗。 工作目标：到2020年，全国土壤污染加重趋势得到初步遏制，土壤环境质量总体保持稳定，农用地和建设用地土壤环境安全得到基本保障，土壤环境风险得到基本管控。到2030年，全国土壤环境质量稳中向好，农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障，土壤环境风险得到全面管控。到本世纪中叶，土壤环境质量全面改善，生态系统实现良性循环。 主要指标：到2020年，受污染耕地安全利用率达到90%左右，污染地块安全利用率达到90%以上。到2030年，受污染耕地安全利用率达到95%以上，污染地块安全利用率达到95%以上。 一、开展土壤污染调查，掌握土壤环境质量状况 （一）深入开展土壤环境质量调查。在现有相关调查基础上，以农用地和重点行业企业用地为重点，开展土壤污染状况详查，2018年底前查明农用地土壤污染的面积、分布及其对农产品质量的影响；2020年底前掌握重点行业企业用地中的污染地块分布及其环境风险情况。制定详查总体方案和技术规定，开展技术指导、监督检查和成果审核。建立土壤环境质量状况定期调查制度，每10年
温泉河景观（生态）治理工程绿化工程土壤改良 专 项 施 工 方 案 编制： 审核： 审批： 重庆天域园林股份有限公司 二零一四年三月
工程概况及特点分析 一、工程概况 温泉河景观（生态）治理工程位于蓝色硅谷核心区，沿着海泉路由南到北走向分为A、B、C、D、E五个区，是青岛市一个重点的工程项目。工程总长度约3.95km,总面积约100万m2，其中绿化工程占地约80万m2。 二、施工现场特点分析 本项目位于蓝色硅谷核心区，主要有河沟、树木、农田、房屋等。拟建场区属于平原，其地貌为浅丘、斜坡及沟谷地带，场区东侧有一条海泉路交通便利，材料运输方便。 第二节土壤改良措施及施工方案 一、总体说明 盐碱土是指土壤含有可溶盐类，而且盐分浓度较高，对植物生长直接造成抑制作用或危害的土壤。从广义上讲盐碱土包括盐土、盐化土和碱土、碱化土。盐碱土形成的根本原因在于水分状况不良，所以在改良初期，重点应放在改善土壤的水分状况上面。一般分几步进行，首先排盐、洗盐、降低土壤盐分含量；再种植耐盐碱的植物，培肥土壤；最后种植作物。具体有以下几个改良措施： 1、水利改良：建立完善的排灌系统，做到灌、排分开，加强用水管理，严格控制地下水水位，通过灌水冲洗、引洪放淤等，不断淋洗和排除土壤中的盐分。 2、农业技术改良：通过深耕、平整土地、加填客土、盖草、翻淤、盖沙、增施有机肥等改善土壤成分和结构，增强土壤渗透性能，加速盐分淋洗。 3、生物改良：种植和翻压绿肥牧草、秸秆还田、施用菌肥、种植耐盐植物、植树造林等，提高土壤肥力，改良土壤结构，并改善农田小气候，减少地表水分蒸发，抑制返盐。 4、化学改良：对碱土、碱化土、苏打盐土施加石膏、黑矾等改良剂，降低或消除土壤碱分，改良土壤理化性质。各种措施既要注意综合使用，更要因地制宜，才能取得预期效果。 二、绿化地土壤改良方案
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目录 一、背景与形势 0 （一）工作基础 0 （二）主要问题 (1) 二、总体要求 (4) （一）指导思想与基本原则 (4) （二）规划范围与时段 (6) （三）规划目标与指标 (6) 三、主要任务 (7) （一）加强工业污染源头控制 (7) （二）大力推进农用地土壤污染治理与修复 (12) （三）开展建设用地土壤污染治理与修复 (17) （四）土壤环境监管能力建设 (20) （五）重点工程 (22) 四、保障措施 (22)
一、背景与形势 为全面贯彻落实《国务院关于印发土壤污染防治行动计划的通知》（国发〔2016〕31号）、《广东省人民政府关于印发广东省土壤污染防治行动计划实施方案的通知》（粤府〔2016〕145号）要求，切实加强土壤污染防治，稳步推进土壤污染治理与修复，逐步改善区域土壤环境质量，制定本规划。 （一）工作基础 在各级部门的正确领导下，我市的生态市创建、大气污染防治、总量减排和生态文明体制改革等工作成效明显，生态环境保持了较好水平。近期全市开展的土壤环境保护方面的主要工作如下。 （1）统筹规划，认真实施 制订印发了《珠海市环境保护局关于印发珠海市土壤环境保护和综合治理工作方案的通知》（珠环〔2014〕176号）、《珠海市土壤污染防治行动计划实施方案》（珠府〔2017〕51号）和珠海市各区（功能区）土壤污染防治行动计划实施方案，明确工作目标、重点任务和部门职责，将全市的工作目标和任务具体分解到各区，逐级完成，为土壤污染防治行动计划实施提供了保障。 （2）稳步推进土壤环境质量调查工作 编制完成《珠海市重点行业企业用地土壤污染状况调查实施方案》，完成国家下达的336家重点行业企业空间位置遥感核实，核实补充我市10个国家级、省级、市级工业园区的有关信息；开展农用地土壤污染状况调查点位核查培训、点位现场核实和踏勘，全市布设约427个点位；启动重点行业在产企业用地土壤环境质量调查工作，
第二章污染物控制技术 6 土壤污染及其修复技术 土壤污染 (2) 土壤污染的定义 (2) 土壤污染的类型和来源 (3) 土壤污染的特点 (5) 土壤污染的危害 (5) 土壤污染及治理 (6) 我国土壤污染现状 (6) 土壤污染治理 (7) 修复技术 (9) 热力学修复 (9) 热解吸修复技术 (9) 焚烧法 (10) 土地填埋法 (10) 化学淋洗 (10) 堆肥法 (10) 植物修复 (10) 渗透反应墙 (10) 生物修复 (10)
6 土壤污染及其修复技术 土壤污染 土壤是自然环境要素的重要组成之一，它是处在岩石圈最外面的一层疏松的部分，具有支持植物和微 生物生长繁殖的能力，被称为土壤圈。土壤圈处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是联 系有机界和无机界的中心环节。土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。土壤固相包括矿物 质和有机质，其中矿物质约占土壤固体总重量的90％以上，而有机质约占固体总重量的1％～10％。土壤液相是指土壤中水分及其水溶物。土壤中有无数孔隙充满空气，即土壤气相。典型土壤约有35％的体积是充满空气的孔隙，因而土壤具有疏松的结构。 土壤具有两个重要的功能，一是土壤作为一项极其宝贵的自然资源，是农业生产的基础，二是土壤对 于外界进入的物质具有同化和代谢能力。由于土壤具有这种功能，所以人们肆意开发土壤资源，同时将土 地看作人类废物的垃圾场，而忽略了对土地资源的保护。由于这种原因，人类面临着土地退化、水土流失 和荒漠化以及土壤污染等诸多问题。其中，土壤污染的形势极为严峻。 土壤污染的定义 土壤背景值 土壤背景值是指未受或少受人类活动特别是人为污染影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。 土壤背景值是各种成土因素综合作用下成土过程的产物，地球上的不同区域，从岩石成分到地理环境和生 物群落都有很大的差异，所以实质上它是各自然成土因素（包括时间因素）的函数。由于成土环境条件仍 在不断地发展和演变，特别是人类社会的不断发展，科学技术和生产水平不断提高，人类对自然环境的影 响也随之不断地增强和扩展，目前已难以找到绝对不受人类活动影响的土壤。因此，现在所获得的土壤背 景值也只能是尽可能不受或少受人类活动影响的数值。 研究土壤背景值具有重要的实践意义。因为污染物进入土壤环境之后的组成、数量、形态和分布变 化，都需要与背景值比较才能加以分析和判断，所以土壤背景值是土壤环境质量评价，特别是土壤污染综 合评价的基本依据，是研究和确定土壤环境容量，制定土壤环境标准的基本数据，也是研究污染元素和化 合物在土壤环境中的化学行为的依据。另外，在土地利用及其规划，研究土壤生态、施肥、污水灌溉、种 植业规划，提高农、林、牧、副业生产水平和产品质量，食品卫生、环境医学等方面，土壤环境背景值也 是重要的参比数据。 我国在20世纪70年代后期开始进行土壤背景值的研究工作，先后开展了北京、南京、广州、重庆以 及华北平原、东北平原、松辽平原、黄淮海平原、西北黄土、西南红黄壤等的土壤和农作物的背景值研究。 土壤环境容量 土壤环境容量是针对土壤中的有害物质而言的。它是指在人类生存和自然生态不致受害的前提下，土
农田土壤改良方案 一、土壤板结、盐渍化加重 危害:在大部分菜区,都存在长期大量不合理施用化学肥料得现象,表现为:不但底肥化肥使用量大,而且追肥也就是大量使用,这样就使得土壤团粒结构破坏严重,透气性降低,需氧性得微生物活性下降,土壤熟化慢,从而造成土壤板结。土壤板结对蔬菜得危害一就是根系下扎困难,二就是即使根系能扎下去,也会因土壤含氧量过低,出现沤根现象。土壤盐渍化就是指长期过量施用化肥后,土壤中盐离子增多,妨碍蔬菜根系正常吸水,从而影响植株生长,严重时蔬菜就像种在盐水里一样,造成了腌根死棵。土壤盐害有轻重之分,初期地面有清霜而后发展到绿皮“青苔”,棚室内蔬菜尚为正常;中度时地面出现许多块状得红色胶状物,干后变为“红霜",棚室内蔬菜生长到中期出现点片萎蔫;土壤盐分过重时地面出现白色结晶“盐霜”,棚室内蔬菜定植后根系特别少,后期死秧加重。 解决措施:目前解决土壤板结与盐渍化较好得措施就是使用汽巴松土精,每亩地300克,使用时将松土精掺３0～40公斤土撒施到蔬菜得根部附近,然后浇水即可、使用松土精后,通过松土精得物理作用,改善土壤得团粒结构,使土壤疏松、透气,促进蔬菜根系下扎,保证蔬菜对养分与水分得吸收、 二、土壤菌群失调 危害:土壤中得生物菌有一部分就是有益菌,在土壤中起比较好得作用,改良根系生长得环境;还有一部分菌属于有害菌,这些菌会引起
许多得土传病害,造成死秧、死苗。随着种植时间得延长,土壤中有害菌得数量越来越多,而有益菌得不到补充,这就导致了土壤菌群得失调。 解决措施:要想解决土壤菌群失调得问题,单靠使用杀菌剂来杀死土壤里面病菌得办法就是行不通得,只能想办法补充土壤里面有益菌得数量,使土壤当中得有益菌与有害菌重新达到一个平衡,就不会影响蔬菜得长势了。目前补充土壤有益菌可使用家园益微增产菌,每亩使用５0０克+５0克助剂(助剂得目得就是养菌),掺土30~40公斤,根据地块情况,一个生长季节使用１～２次、 三、微量元素缺乏 危害:连作就是蔬菜种植得普遍现象,然而连年种植蔬菜容易造成土壤养分得偏耗,特别就是硼、锌、铁等微量元素,由此引发得缺素症越来越严重,大大影响了蔬菜得生长发育,产量减少、品质下降。 解决措施:补充微量元素一要选对产品,二就是选好使用时间,三就是掌握用量、无论就是果菜类还就是叶菜类,微量元素补充有3种办法: １、底施:底施优力硼锌＋瑞绿。优力硼锌补硼补锌,每亩用量为200克;瑞绿为EDDHA螯合态最稳定得铁肥,每亩地用量50克、在整地施肥时,把优力硼锌与瑞绿混合均匀,结合其她肥料共同施入。 2.冲施:冲施瑞培乐。瑞培乐里面含铁、铜、锰、锌、硼、钼6种微量元素,含量全,利用率高,使用量少,每次每亩追施1０0克即可,配合冲施肥,补充各种元素,解决各种缺素症,平衡蔬菜吸收氮磷钾得
污染耕地土壤治理与修复试点示范项目实施方案 编制指南 环境保护部自然生态保护司 二〇一三年六月
目录 一、项目信息表 (2) 二、项目概述 (3) （一）项目背景 (3) （二）立项的必要性 (3) 三、实施方案编制依据 (4) 四、土壤污染调查和污染问题识别 (5) （一）土壤污染问题识别 (5) （二）土壤污染调查与评价 (5) 五、土壤污染治理修复目标 (5) （一）土壤污染治理修复目标 (5) （二）土壤治理修复范围 (6) 六、土壤污染治理和修复方案 (6) （一）土壤污染治理修复技术应用现状 (6) （二）土壤污染治理修复技术比选 (6) （三）土壤污染治理修复工程方案 (7) （四）质量控制 (8) 七、项目管理组织与实施 (9) （一）管理、组织机构与职责 (9) （二）组织与进度安排 (9) （三）项目招标 (10) （四）项目监理 (10) 八、经费估算及资金筹措 (10) （一）经费估算 (10) （二）经费使用计划 (11) （三）资金筹措 (11)
九、效益分析 (11) 十、项目风险分析 (11) （一）政策风险 (11) （二）技术风险 (12) （三）资金风险 (12) （四）项目管理风险 (12) 十一、编制附件、附图 (12) （一）附件 (12) （二）附图 (12)
污染耕地土壤治理与修复试点示范项目 实施方案编制指南 （修改稿） 按照《国务院办公厅关于印发近期土壤环境保护和综合治理工作安排的通知》（国办发[2013]7号）和环境保护部《关于贯彻落实<国务院办公厅关于印发近期土壤环境保护和综合治理工作安排的通知>的通知》（环发[2013]46号）的要求，各地要开展土壤污染治理与修复试点示范。为指导各地编制试点示范项目实施方案（以下简称《实施方案》），规范《实施方案》的内容、格式与编制深度，特制定本指南。 本指南适用于已被污染的耕地仍继续作为农用地的土壤治理与修复试点示范项目。
土壤有机碳损失及影响因子研究进展 摘要：综述了国内外关于土壤有机碳储量及分布、土壤有机碳组成及分组、 土壤有机碳的迁移和流失产生的机理及其后果、土壤有机碳矿化及其影响因素、外源物质对土壤有机碳矿化的激发效应及其机理等方面的研究进展。 关键词：土壤有机碳；迁移；流失；矿化；激发效应
1.全球土壤有机碳储量及分布概况 土壤有机质（SOM）是由一系列存在于土壤中组成和结构不均一、主要成分为Ｃ和Ｎ的有机化合物组成。土壤有机质中所含碳为土壤有机碳。现有土壤有 机碳的含量是土壤有机碳分解速率、作物残余物数量、组成植物根系及其他返还至土壤中有机物的函数。 1977年, Bolin根据不同研究者发表的美国9个土壤剖面的碳含量，推算全球土壤有机碳库存量为710Ｇｔ( 1Ｇｔ=109ｔ=10 15ｇ=1Ｐｇ）；1976年，Bohn 利用土壤分布图及相关土组的有机碳含量，估计出全球土壤有机碳库储量2 946Ｇt，1982 年, Bohn和Schleisinger分别重新估计全球SOC库储量为2200Gt和1500Gt(土层深度为1ｍ)；1996年，Batjes将世界土壤图按经度、纬度划分为基本网格单元，计算出全球1ｍ土层的有机碳贮量为1462～1 548Gt。目前，普遍认可和引用的全球土壤有机碳储量为1400～1500Gt。其他学者研究还表明，在2～3ｍ深度范围的土层中还贮存着约842Gt的有机碳。 土壤有机碳储量在不同类型、不同植被覆盖土壤中差异较大。Houghton研究表明，全球热带森林土壤中有机碳储量为187Gt，温带森林为117Gt，极地森林为241Gt，热带疏林及稀树草原为88Gt，温带疏林草原为251Gt，沙漠为108Gt 冻土苔原为163Gt，耕地为131Gt，湿地为145Gt。Trumbor研究表明，热带土壤0～23cm土层的碳储量与温带土壤相似，但热带土壤在深层存有更多的碳。森林植被下，表土层( 2～7cm)的有机碳含量可达到368mg/kg，其下深厚的腐殖质层(约40～70 cm)的有机碳含量已较上层急剧减少；草本植被下，土壤有机碳的剖面变化较平缓；灰钙土、漠钙土因植物生物量很少，分解又很强烈，因而全剖面 各土层的碳含量均极低[1]。 2.土壤有机碳组成 土壤有机质包括土壤腐殖质、动植物残体和活的有机体(包括土壤动物、作物根系和微生物体)。土壤腐殖质按化学分组可分为2类：①碳水化合物、碳氢化合物如石蜡、脂肪族有机酸、酯类、醇类、醛类、树脂类和含氮化合物等非腐殖质类物质；②土壤特有的腐殖质类物质，根据颜色和溶解性一般被分为富非酸、胡敏酸、胡敏素。土壤中未分解的动植物残体和活的有机体被称作有机残体或土壤有机物，其中一部分是土壤动物和作物根系，另一部分是土壤微生物体[1]。3.土壤有机碳储量的变化 土壤中的碳包括有机碳(Organic Carbon)和无机碳(Inorganic Carbon)，其中以
土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景①2007-05-27 17:08 土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景①作者】桑爱云。张黎明。曹启民。夏炜林。王华。【英文作者】 SANG Aiyun1） ZHANG Liming1） CAO Qimin1） XIA Weilin1） WANG Hua2）<1 Tropical Crops Genetic Resources Institute。CATAS。Danzhou。Hainan。 2 College of Agronomy。SCUTA。Hainan 571737）。【作者单位】中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所。华南热带农业大学农学院。海南儋州。【刊名】热带农业科学 , Chinese Journal of Tropical Agriculture, 编辑部邮箱2006年01期 桑爱云1>② 张黎明1> 曹启民1> 夏炜林1> 王华2> (1 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737。 2 华南热带农业大学农学院海南儋州571737> 摘要重金属污染是土壤污染中危害极大的一类, 重金属污染的防治及其修复是目前国际上研究的热点之一。综述了土壤重金属污染及其植物修复的方法, 概述了超富集植物的概念、植物修复的机制和方式, 系统阐述植物修复的应用前景和今后的研究方向。关键词重金属污染。植物修复。超富集植物分类号X5 3 Resear ch Advances and Development Prospect of Phytor emediation in Heavy Metal Contamination Soil SANG Aiyun1> ZHANG Liming1> CAO Qimin1> XIA Weilin1> WANG Hua2> (1 Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737。 2 College of Agronomy, SCUTA, Danzhou, Hainan 571737> Abstr act Heavy metal contamination is extremely harmful in soil contamination. It is one of the research priorities in the world to control and remedy heavy metal contamination. Heavy metal contamination in soil and its phytoremediation are reviewed in this paper. At the same time, the definition of hyper-accumulated plants and the mechanism and measures of phytoremediation are described in detail. The perspectives in research and application of phytoremediation were expounded systematically. Keywords heavy metal contamination 。phytoremediation 。hyper-accumulator 热带农业科学CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE 2006 年 2 月第26 卷第 1 期Feb. 2006 Vol.26, No.1 ① 科技基础性工作和社会公益研究专项( 2004DI B3J073> 资助。
xxx村培肥改良技术实施方案 1工程概况： 水文气象 该项目地点位于xxx以南2公里处，多年平均气温15.1℃,平均年无霜期258天，多年平均降雨量968.3mm，多年平均径流量万m3。海拔高度在300-850之间，四季分明。 土地、农业现状 项目区xxx村耕地面积3700亩，小于5度1100亩占全村总耕地面积的 30 %，5-15度925亩全村总耕地面积的25%。在15-25度1675亩全村总耕地面积的45%。主要土质为黄褐土又叫黄泥巴土地水热条件较好，土壤呈中性，～。该土主要种植水稻、玉米、小麦、油菜等作物，一般一年两熟。 土地主要存在问题 xxx项目区xxx村主要问题是：土质粘重，棱块—棱柱状结构，通透性差，耕层浅薄，耕性不良，养分贫瘠，易旱易涝，可塑性和胀缩性强，群众形容为“天晴一把刀，下雨流黄汤”，养老苗不发小苗，产量不高不稳。在2010年基本口粮田建设中，将该村大于5度的坡耕地全部建成水平梯田。经过平整治理后，其地形地貌发生根本改变，水土流失得到控制，保水保肥能力增强，后劲增大。但由于耕层剥离，底土裸露，有机质及各种养分含量更加缺乏，土壤速效氮仅有20-30mg/kg，速效磷3-5mg/kg，土壤有机质4mg/kg左右，整个土体依然紧实粘重，易于板结，通气透水性不好，耕性极差，土壤有益微生物数量减少，活性降低，养分转化慢，不利农作物生长。
工程实施的必要性 通过基本口粮田设施将以前的坡耕地建成水平梯地为保证稳产，是项目区群众生活水平更上一个台阶将对项目区进行培肥改良。 2.工程设计 2010年基本口粮田xxx项目区xxx村培肥改良设计面积375亩。 具体改良熟化措施 对原来是坡耕地进行新建为水平梯田的采取平整后黄褐土的改良熟化措施利用“蚯蚓”腐植酸土壤改良剂加速生土熟化。 ⑴腐植酸土壤改良液的性能和培肥原理 “蚯蚓”牌土壤改良剂是专门用于农业生产的一种绿色环保型多功能调节剂，以腐植酸为主要成份，具有胶体性质及缓冲性能，是一种高活性有机物，可改善质地粘重、容易板结土壤和盐碱土的不良性状。在黄褐土中，能促使团粒结构形成，调整固、液、气三相比，使土壤疏松，增大孔隙度，降低容重，促进微生物活动，保水保肥能力提高；活化、络合、螯合土壤中养分，并可解磷保氮，减少化肥用量，提高化肥利用率；同时可促进作物根系快速发育，增强吸收水分和养分的能力。 这种以腐植酸为主要成份的土壤改良液在生土熟化过程中可以部分替代有机肥料；与传统措施相比，使用方法更为方便快捷，能加速生土熟化进程，与传统措施搭配进行综合改良，能从根本上性状土壤理化性状，增加土壤有机质与养分含量，达到稳产高产农田标准。 ⑵生土熟化实施步骤 ①在耕作物，用土壤改良剂每亩5-10kg进行地面播洒。 ②亩施优质有机肥料（粪尿肥）1000Kg,或商品有机肥80Kg左右，撒