1、第三章 土壤有機質（ soil organicmatter )第一節 土壤有機質的來源和組成一、土壤中有機質的來源：1、主要來源于植物殘體和動物微生物的遺體2、動物的排泄物及微生物和植物根系分泌物及排泄物3、施入土壤中的有機肥料4、工農業副產品及生活污水廢物等二、土壤中有機質存在狀態：1、新鮮有機物：基本上保持動植物殘體原有狀態，其中有機質尚未分解。2、半分解有機物：動植物殘體已被分解，原始狀態已不復辨認的腐爛物質，稱為半分解有 機殘余物。3、腐殖質：在微生物作用下，有機質經過分解再合成，形成一種褐色或暗褐色的高分子膠 體物質，稱為腐殘質，腐殘質是有機質的主要成分，可以改良土壤理化性質，是植物

2、營養的 主要來源，是土壤肥力水平高低的重要標志。三、土壤有機質的組成：1、種類：土壤有機質可分為兩大類：一類是活的有機體，土壤微生物生物量；一類是狹義的土 壤有機質，它又分為兩大類，一是未分解或部分分解的動植物殘體， 二是腐殖質，腐殖質又分 為兩類，一類是組成有機體的各種有機化合物，稱為非腐殖質，約占土壤有機質總量的 20-30 ，另一類 是稱為腐殖質的特殊有機化合物，包括胡敏酸、胡敏素、富里酸等，它們普遍存在于土壤、腐熟的有機肥 料、各種地面水體的底泥以及煤炭之中。土壤腐殖質約占土壤有機質總量的 85-90 。存在于土壤中的所有含碳的有機化合物。 它主要包括土壤中各種動物、植物殘體，微生物體

3、及其分解和合成的各種有機化合物。2、組成：非腐殖質是生物殘體的分解產物，包括以下幾個部分：（1）碳水化合物：是有機物的主體，占有機質總量1527，占植物殘體干重的 60。有單糖、雙糖、多糖、寡糖、氨基糖、糖醇、糖酸、甲基化糖等。包括：a、水溶性糖類和淀粉：廣泛存在，可溶于水，被淋洗流失，在好天氣條件下分解成CO2和H20,在厭氣條件下分解產生中間產物H2、CF4等。B 、纖維素和半纖維素：植物細胞壁的主要成分，在植物殘體中含量最高，兩者均不溶 于水，但在土壤微生物作用下緩慢分解。土壤多糖是土壤 mi的主要能源，同時易被粘粒礦物吸附或與K、Mg Al、Cu、Zn、Fe、Mn等金屬離子形成絡合物，

4、從而使難溶陰離子釋放，或與腐殖質結合，因此多糖還是形成 土壤結構的良好膠結劑。（2） 、含N化合物：主要是蛋白質，是構成原生質和細胞核的主要成分，占植物殘體的1 15%，平均 10%。土壤中95%的N素是以有機態 N素存在的，主要是氨基酸、蛋白質和含N的雜環化合物。蛋白質、氨基酸易被分解。土壤中各種狀態的含 N有機物的穩定性是不同的，它們的分解速率的大小順序是： 新鮮植物殘體生物體吸附在膠體上的微生物代謝產物和細胞壁的成分成熟的極 其穩定的腐殖質。N素在剖面上一般隨深度而降低，但NH4 N則隨深度而升高（因水解液下滲引起的）。含N化合物在土壤中易被 m分解。i（3） 、脂肪、蠟質、樹脂、單寧：

5、這類物質除單寧外不溶于水，除脂肪外分解慢，極難分解，在厭氣條件下進行瀝青化過程。脂肪（種子、果實），蠟質（種皮、外果皮、葉表面），單寧（柳、粟的皮層）樹脂（當針葉樹皮受傷而溢流出來的油脂中含有樹脂，溶于香精油中）（4）木素、木栓質、角質。較難分解，能在土壤中長期保存。木素（木質部）。木栓質、角質（植物保護組織中，如樹皮、孢子、花粉的內膜等）。分解由易到難順序：葡萄糖半纖維素纖維素木素。（5 ）、有機磷和有機化合物：含量少，主要是核酸，肌醇磷和磷脂、氨基酸。（6）、灰分物質：植物殘體燃燒后所留下的灰稱為灰分物質，約占5%,樹木的木質部和苔蘚類灰分含量最低，僅占 1 2%,樹木的葉子和皮層含量 4

6、 5 %，草本植物達1012%, 最多可達15%。它因植物種類、樹木年齡、土壤類型不同而不同。主要元素：Cu、Mg K、Na Si、P、S、Fe、Al、Mn Cl。微量元素：I、Zn、B、F。上述幾類成分的含量，不同種類植物差異很大，高等植物（尤其木本）富含纖維素、半纖維素、木質素等物質，而低等植物和細菌多含蛋白質類物質。木素、纖維素和半纖維素的元素組成有機質類別組成元素木素（）1纖維素（）半纖維素（）碳 （C）62 6944.445.4氫 （H）5 6.56.26.1氧（0）26 39.549.448.5（引自北京林業大學主編土壤學1981）不同植物、器官中蛋白質含量（）針葉、闊葉3.5 9

7、.2苔蘚4.5 8.0禾木科植物莖桿3.5 4.7全球土壤0100cm和015cm 土層中有機碳的含量土綱面積0100cm 土層中的有機碳015cm 土層中有機碳(103km2)Mg/hm 2總量1015g占全球%范圍（） 代表值（）1492199.148 9163 352 220.06 6.00.06 6.0新成土215802045 357 2312 57 47始成土1745306 78 51.2 10 658 19 10.5 1.8 0.9有機土255235 110 70.1 1.0 0.6暗色土3287131 73 50.9 4.0 2.4變性土146 71 51.5 5.0 2.0旱成

8、土3174369 127 80.5 3.8 1.4軟土548093 105 70.9 3.3 1.4101 119 80.9 3.0 2.0灰化土487824 18 1淋溶土18283老成土氧化土11330其它117727644總計1352151576 100（引自黃昌勇土壤學2002 年）第二節 土壤有機質的轉化、土壤有機質的轉化過程:土壤是生態系統中能量交流和物質循環的庫，在這個庫中土壤微生物是有機質轉化的重要驅動力，土壤微生物包括細菌、放線菌、真菌、藻類和原生動物等五種重要的微生物類群，它 們在不同條件下分解轉化各種有機化合物，尤其對腐殖質的合成起著主導作用，土壤動物對有 機質分解也起著

9、積極作用，它們對有機殘體進行粉碎、攪動和搬運，并與土壤充分混合，為微 生物分解創造有利條件， 例如每公頃土壤中蚯蚓的數量可達30-500萬條，據日本飯田耕司研究，一條蚯蚓一天內能吃掉與其體重等量的食物，同時排出食物重量的一半的糞粒，另有資料表明，被蚯蚓改造的有機質可達 1000公斤/公頃年以上。有機殘體進入土壤以后，在以土壤微生物為主導的各種作用綜合影響下，向著兩個方面轉化：（一）、礦質化過程：mineralization礦化作用”將復雜的有機物轉變為簡單的有機化合物，最后變成簡單的無機物 CO2、H2O一 2 -NH+、H、H PO 、SO，同時釋放出礦質養料和能量的過程。2244有機質的礦

10、質化過程分為化學的、活動物的及微生物的三種1、化學轉化過程：水的淋溶作用：降水（降雨和降雪等）將有機質中可溶性物質洗出，包括簡單的糖、有機酸及其鹽類、氨基酸、蛋白質及無機鹽等。 森林下的下滲水可將地表有機質中的可溶性物質帶至地下供植物根部吸收。酶的作用：水解酶的活性變化與有機質分解過程強度相關，而氧化酶的活性變化與有機質再合成（腐殖化）過程相關（東北紅松林的研究）。來源于：高等植物的根所分泌及落入土壤的動植物殘體所帶入土壤m的生命活動及其自溶i結果。2、活動物的轉化過程：機械的動物將植物或其殘余物碎解，或將植物殘體進行機械的搬運及與土粒混合，均可促使其更易被微生物分解。化學的、通過動物、昆蟲等

11、吞食植物殘余物，未被吸收的部分，經過腸道，以排泄物或糞便的形式排到體外，在腸道內因與土粒充分攪合，更易于細菌分解。據報導：蚯蚓在這方面的作用最大。3、 微生物的轉化過程：（最主要積極的作用）（1）碳水化合物的分解：淀粉、纖維素等多糖在好氣條件下，在細菌和真菌作用下水解成單糖，在酵母菌作用下產生乙醇，乙醇在醋酸細菌作用下，產生醋酸和水，最終醋酸氧化成二氧化碳和水。糖類在好氧條件下分解速度快， 不易積累中間產物，分解的最終產物是二氧化碳和水,并釋放出大量熱能。在厭氧條件下，有機質分解慢，有大量中間產物積累，并產生氫、甲烷 等還原性物質，如葡萄糖在厭氧條件下分解，最常見的有丁酸發酵和甲烷發酵。10。

12、5)n+ nH2O。6 t °。2+巧。+能量厭氣t有機酸類(如丁酸)甲烷、氫氣等(2)、含N有機化合物的分解：土壤中含氮有機物主要有蛋白、核酸、植素、磷脂、腐殖質 等。a、水解作用：蛋白質t多肽t肽t氨基酸仍不能被植物吸收利用。氧化脫氨基b、氨化作用：氨基酸在氨化細菌的作用下，氨基脫離，產生氨的作用。R-CH-NH 2 COOH + 一 0? t R-C0C00H + N%R-CH-NH2C00H + H2 T R-CH2C00H + N熔還原脫氨基R-CH-NH2C00H+H0 tR-CH-0HC00H +nh或者R-CH2 0H + NH3 + C0 2 水解脫氨基,232氨基

13、酸在多種mij及其分泌酶的作用下，進一步分解成氨，這種從氨基酸中進行脫氨的 作用叫做氨化作用。氨化細菌在通氣和厭氣條件下， 均可活動，產生出的氨與酸作用生成的銨鹽， 易溶于水, 被植物利用或吸附在土壤膠體上，免遭淋洗，氨遇高溫和堿性條件，易揮發逸失， 還有一部分進行硝化和反硝化作用。C硝化作用(nitrification ):氨和銨鹽在硝化細菌和啞硝細菌作用下分兩個階段進行， 先形成亞硝酸鹽再形成硝酸鹽的過程。亞硝化階段：2NH3 + 0 亞硝酸細菌 t 2HNC) + 2H 2 0 +能量硝化階段：HN02 硝酸細菌 NC)_ +能量23是在好氣條件進行。T2535C,相對持水量 4070%

14、，通氣良好。在中性及微堿性產生硝酸量最大，森林土壤PH< 5.0, 土壤中硝酸鹽含量通常很低 ,而積 累的銨鹽卻比較高.當土壤中存在大量可溶性有機質和高濃度鹽分時，也會抑制硝化細菌的活動為了促進它們的活動，在土壤中應該保持一定數量的石灰性物質。在酸性土壤上生長的針葉樹及其苗木，比較容易吸收銨態氮；而生長在鈣質土壤上的闊葉樹，則需要較多的硝酸鹽。因此， 維持適于氨化及硝化的土壤條件，對于保證林木 N素營養是很重要的。(NO2 一鹽毒性大，但NO?NO3 一速度大于NH3 t NO2 一，所以Ng 一累積少)。D反硝化作用：在厭氣條件下，尤其當土壤中含有較多的有機質時，硝酸鹽在反硝化細菌 的

15、作用下，轉變成還原態含 N化合物或分子態 N,該過程稱反硝化作用。NO3- THNO、N2ON2等這個過程在酸性土壤中發生較多,在中性或微堿性的潮濕土壤中，氨多被還原成分子態氮，氮氣逸失造成氮素損失， 反硝化作用對低濕泥濘土壤上的林木和幼苗，可能引起生長不 良和表現出缺氮的黃化癥狀。(3 )、含磷、含S有機化合物的轉化：含P有機化合物的轉化：表層土有占含P 2550%的P是以有機P狀態存在的，有核蛋白核酸、磷脂、核素等，這些物質在多種腐生性丹作用下，分解的最終產物為正磷酸及其鹽類，可供林木吸收利用。含 P化合物在P細菌作用下，經水解產物磷酸。核蛋白t核素t核酸t有機堿+ H 3PO4t NF3

16、 + CO 2 +H2 O卵磷脂t甘油磷酸脂t甘油+ H PO +脂肪酸+有機堿34NH3+ cO2+ H2Ot co +h o*2 2在厭氣條件下，磷酸還原 亞磷酸 還原 磷化氫含S有機化合物分解：含 S蛋白質，胱氨酸等。在好氣條件下，含S有機化合物會經mi腐解t硫化氫t 硫酸 T H 2S含S蛋白質t含S氨基酸t H 2S 2H2S +。2 T 2S + 2H 2O + 528KJ2S + 2H2O + 30 2 2H2SO4 + 1231KJ4）、脂肪、單寧、樹脂的轉化：脂肪在 mi 分泌的脂肪酶的作用下， 分解為甘油和脂肪酸。 甘油比較容易被分解成為 CO2和H O,而長鏈的脂肪酸則較

17、難分解，只有在通氣很好的條件下，在多種m共同作用下，2i才能分解成co2和h2o,并釋放一定的能量。單寧在真菌作用下可分解成葡萄糖和沒食子酸，葡萄糖先氧化成簡單的有機酸，最后分解成CC2和水，沒食子酸則較難分解。一般情況下， 單寧分解速度緩慢而又不徹底，同時會產生一些酸性物質。樹脂更不易分解，只有在氧氣充足的條件下,經多種mi 作用,才能分解成有機酸、碳氫化合物和醇類。在嫌氣條件下樹脂分解速度更慢。在厭氧條件下樹脂更難分解而聚合成土壤瀝青。A.木質素的分解：木質素是一類成分和結構都極為復雜的有機化合物，也是最不易分 解的有機成分。 但都含有芳香核, 以多聚體的形式存在于植物組織中。 在好氧條件

18、下, 主要通過真菌和放線菌的作用,進行氧化和脫水。再逐漸降解,降解的中間產物可參 與腐殖質的形成,在厭氧條件下,木質素分解極慢,所以在沼澤泥炭地中大量累積木B. 土壤中碳的循環：碳素在土壤內外的種種變化的總稱為碳的循環。碳是一切有機質的共有成分,也是構成生物系統的骨架。碳通過光合作用進入生物圈,又通過呼吸作用而離去,由此而完成一個循環。礦質化全過程分兩個階段完成：第一階段：有機質分解階段,即有機質在 有機物降解成為小分子有機物。例：蛋白質mi 分泌的體外酶的作用下,逐步降解,將大分子 t多肽t肽t氨基酸。第二階段：在第一階段分解產生的簡單有機化合物（氨基酸、單糖等） ,被 mi 吸收入體內,

19、一部分供建造 mi 自身軀體之用,大部分被氧化成為最終的分解產物,在氧化過程中,微生 物獲得其生命活動所必需的能量。條件：要求T適宜2535C，小于5C和大于55C，則停止活動。水分適中，為最大水量的 4070。一般要求好氣條件,礦質速度快,有機質消失得也快,釋放養分也快。礦質化作 用為腐殖化作用提供原料。（二）、腐殖化過程： （humification腐殖化 作用 ）1、概念： mi 將有機質礦質化過程中形成的中間產物合成為比較復雜的有機化合物（腐殖質）的過程 。腐殖化過程有別于土壤有機質主要是分解作用， 它包括合成和分解兩個作用， 屬動力學 過程， 主要是在嫌氣條件下進行的。 一般認為腐殖

20、化過程是一個氧化過程， 胡敏酸的羧基含 量將隨腐殖化程度的增加而升高。黑土的羧基醇羥基；紅壤則是醇羥基羧基酚羥基。 黑土的腐殖化程度顯然比紅壤的高。2、過程：腐質化過程是一系列極復雜的過程，以m 起主導作用的生化過程為主，腐殖質的i 形成分為兩個階段。第一階段： mi 將有機殘體分解轉化為簡單的有機化合物，一部分經礦質化作用轉化為最終產物（eg、h2s、NH3等）。在轉化過程中，諸如木質素等成分，由于結構相當穩定，不易 徹底分解，從而保留其原來芳核結構的降解產物，同時，mi 本身的生命活動又產生再合成物和代謝產物，其中有芳香族化合物（多元酚），含N化合物（氨基酸或肽）和糖類等物質，這些是構成腐

21、殖質分子的基本成分。第二階段：在 mi 作用下，各組成成分，主要是芳香族物質和含 N 化合物，縮合成腐殖質單 體分子。在這個過程中， m起著重要作用，首先是由許多 m群分泌的酚氧化酶，將多元酚ii 氧化成醌，然后再與含 N 化合物縮合成腐殖質。腐殖質主要由三部分構成：芳香族核、含N化合物、碳水化合物。（土壤有機質是由芳香核多聚體、 多糖、 氨基酸、 糖醛酸多聚體和各類有機磷化合物等組 成的不均勻的混合物，分為非腐殖質和腐殖質兩大類）mmIt（魅畝（規I）舲（MD舲（刪）二、影響有機質轉化的因子：由于m在有機質轉化過程中所起作用最大，凡影響m活動的因素都會影響有機質的轉ii化。1有機殘體的化學組

22、成及C/N、C/P、C/S比土壤中有機殘體由醣和簡單的蛋白質粗蛋白質半纖維素木質素及脂、蠟等組成（分解順序由易t難）如針葉林中的枯枝落葉和稻草、玉米桿等含木質素、脂、蠟等難分解組分高，它的礦化作用通常較難、較慢，而對腐殖化作用較有利。又如豆科綠肥，含醣和蛋白質較高，其礦質化作用較易，較快，而不利于生成腐殖質。有機殘體的轉化還受本身C/N比的影響。C/N比就是有機質中碳素與N素的總量之比，它的大小因植物殘體的種類和老嫩程度而異。如老蒿稈 C/N6585 : 1，青草 C/N 為 2545: 1。幼嫩豆科綠肥1520: 1。一般植物殘體 C/N比為40: 1。m分解有機殘體時，氧化大部分的碳水化合

23、物以獲得能量，并利用一部分碳（約為總碳的1/5 ）建造自己的軀體，故同時還需要一定數量的N素（微生物細胞的 C/N在410: 1范 圍內）m 分解有機殘體時，要求 C/N 比要適宜，才能保證 m 的生命活動，如果 N 素不足， iimi就從土壤中攝取無機 N或通過抑制本身的生長，降低對N素需求。一般 m 分解 25 份 C 素就需要同化 1 份 N 素，所以有機殘體的 C/N 為 25 時最有利于它的i分解，C/N比也高，m就會感覺到缺 N,有機質的分解速度就要緩慢甚至停頓下來，同時腐i殖化學數也變小。 （通常把每克有機物（干重）分解轉化成腐殖質的克數（干重）稱為腐殖 化學數）。2、有機殘體的

24、物理狀況：多汁幼嫩的綠肥比干枯的綠肥較易分解。粉碎了的植物殘體比未粉碎的較易分解，特別是C/N大，枯老的有機殘體更是如此。由于粉碎后，暴露的表面積增大，與外界作用的機會增多；另一方面由于粉碎，把包裹在殘體 中外面的抗 m 作用的木質素、 臘質等物質弄開了， 使得植物殘體中的其它成分更易受到酶或i其他因素的作用，加快了腐的過程。3、土壤水、熱狀況： m 生存和分解有機質需要一定的水分和溫度，一般m 生活的最適iiT2035C，水分相對持水量 4070 %，在這種條件下， m活動能力量強，有機質分解強度也i最大。土壤溫度和溫度低于或高于上述最適點時，都會減弱有梵質的分解強度。 溫度和濕度中，誰偏離

25、最適點，誰就成為制約有機質分解強度的限制因素。4、土壤通氣狀況：在通氣條件下，好氣性細菌和真菌活躍，有機物分解迅速，可完全礦質化。在嫌氣條件 下，嫌氣細菌活躍，有機物進行嫌氣性分解，分解速度緩慢，而且分解不完全，產生中間產 物，并釋放出還原態物質 H2 、H2S、CH4。要有適量的腐殖質累積，就要求有適量的通氣狀況，一般非毛管孔隙不能V10%，腐殖化過程主要是在嫌氣條件、好氣條件交替作用下進行的，水熱穩勻時，腐殖質易積累；在好 氣條件下，腐殖質易礦化，所形成的腐殖質難于積累。5、土壤pH:細菌pH5-7,易形成胡敏酸型腐殖質。活性強時是在 6.5-7.5中性附近。pH 7 8.5 效線菌活動性

26、強。pH 3 6 真菌活動，易產生富里酸型腐殖質。6、礦質養分： m 生活要求有一定的養分，若養分供應缺乏， m 生命弱，分解慢，如砂土， ii反之，分解快。7、人為活動：通過人為措施影響土壤理化性質，影響mi 活動通過灌排等調節土壤通透性影響 mi 活動，改善土壤結構等等。若C/N 比太大，可施一些速效 N 肥，促進分解三、土壤腐殖質： （ soil humus ）腐殖質是有機質經微生物徹底分解轉化后重新合成的一類暗色、 含氮、芳香性結構的 酸性高分子化合物。 由于腐殖質本身不是單一的化合物， 其主體是腐殖質和它的鹽類， 一般 占 85-90%。其余為一些簡單化合物，如多糖類。氨基酸和簡單化

27、合物合稱為腐殖質，而把 各種腐殖酸合稱為腐殖物質。1、概念： 是除未分解和半分解動、植物殘體及微生物體以外的有機物質的總稱。2、腐殖質的形成過程：一般認為腐殖質是微生物參與的生物化學過程的特殊產物。它可以 分為兩個階段 : 第一階段：產生構成腐殖質的原始材料。有些成分結構穩定難于徹底分解， 只能部分降解而保留原來的芳核結構單位， 同時微生物在生命活動中通過代謝和合成作用也 會產生芳香族化合物和含氮化合物， 于是上述所產生的多元酚、醌化合物、 肽、氨基酸等都 是構成腐殖質的重要原材料。第二階段： 是將上述形成的原材料通過某種化合機制 （包括縮合等多種酶促反應和可能產生的純化學反應） 合成為復雜的

28、腐殖質， 可分為下面兩步：O由許多微生物群分泌的酶將 多元酚氧化為醌O醌與氨基酸或肽縮合形成腐殖質單體分子，腐殖質單體分子可以進一步聚合成腐殖質。3、腐殖質分組：根據腐殖質在酸、堿溶液中的表現，把腐殖質分為：（1）、胡敏素： （亦稱黑腐素） ，色黑，不溶于堿，亦不溶于水，是胡敏酸的同素異物體（也 有人認為它是胡敏酸一類的物質）只是分子量較小，而且與礦質部分緊密結合。（2）、胡敏酸組（亦稱褐腐酸）（3）、富里酸組（亦稱黃腐酸）4、腐殖質的性質胡敏酸組富里酸組分子量較大 （平均 5000100000），縮合程度既溶于水又溶于酸， 分子量小（約 2000高，酸性較富里酸弱呈酸性，呈褐色，含多種官能團

29、，CEC高為 300500cmol（+）/kg 上， 胡敏酸 2 價以上的鹽不溶于水， 在土壤中形成 水穩定性團粒結構，增強土壤的吸收性能和 保持養分的能力。 能溶于堿。冷暖適中的暖濕帶，有利于胡敏酸的形成。9000 ），縮合程度小，解離度比胡敏酸大，使之呈強酸性，呈黃色，CEC小。富里酸一價、 二價、 三價鹽都可溶于水， 能利用強酸性腐蝕礦物，促進未分解的 礦物分解，在土壤中遷移能力更強。（比胡敏酸有更多的羧基，較多的氫及 氧原子，但碳原子較少） 。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。 胡敏酸含酚羥基較富 里酸多， 而富里酸的羧基含量比胡敏酸多， 羧基和酚羥基的總是稱

30、為腐殖酸總酸度， 富里酸 的總酸度比胡敏酸大，一般總酸度大的活性強。以上顏色是指在酸溶液中的顏色。胡敏酸和富里酸，通常共占腐殖酸總量的60以上，且 H/F 比值是土壤發生學與肥力特征的重要指標之一，它因成土條件而異。例如：我國黑鈣土的 H/F 比值為 1.52.5 ，表示 腐殖質的成分以胡敏酸為主，從黑鈣土往內陸干旱地區過渡，土壤H/F比值逐漸減小，漠鈣土的 H/F 比值下降到 0.60.8 ，由黑往南， H/F 比值也逐漸減小， 磚紅壤的 H/F 比值降到 0.45 以下，腐殖質的組成以富里酸為主， 氣候過冷的寒溫帶和濕熱的熱帶均不適于胡敏酸的形成， 便 H/F 比值比較小， 冷暖適中的暖溫

31、帶較有利于胡敏酸的形成。 棕壤分布在山東、 遼東半島， 濕潤溫暖， H/F 比值較大。5、土壤腐殖質評價：指標：（1 ）H/F :南方山地草甸土和草坡土壤的表土H/F > 1,闊葉林、毛竹林H/F在0.50.7,杉林土壤 H/F 在 0.4 以下 .（2）用單位面積林地一定土層貯存腐殖質的絕對量：W=sh d oml%（3） Aoo層厚度及分解狀況和腐殖質層厚，養分的儲量及其釋放速度與土壤肥力水平相關。6、森林土壤腐殖質類型：分粗腐殖質類型,軟腐殖質類型, 熟腐殖質類型。粗腐殖質類型：有 L、F、H三個層次，L、F兩都較厚，超過1cm,菌絲盤結，十分緊密， H層與其下部的礦質土層過渡明顯

32、,野外易于識別。一般在以針葉樹（如松、云杉等）為主的森林植被下，凋落物中含有較多難于分解的木素、脂、蠟等物質，而N素和灰分元素含量較少,再加環境條件對有機持分解不利。這類腐殖質常出現在高寒地帶,林內陰濕而通氣不良,地溫很低,母質粘重,缺乏鹽基,土壤通透性差,更加阻滯凋落物的分解轉化,造成大量凋落物在地表聚積,便下層由于分解不完全,而導致有機酸積累，除真菌以外，其它mi和低等動物的活動都受到抑制。過量的有機酸向下淋洗的過程中，又引起土壤礦物的強烈分解，這類森林土壤死的有機物殘體多，形成的腐 殖質少。腐殖質中以富里酸為主，屬強酸性反應，C/N值大，不能使土壤形成良好的團粒結構。軟腐殖質類型：為中間

33、類型，L、F、H三個層。F層常可見 細根，厚度較粗腐殖質類型薄，下部葉層，可見到有機質與礦物質層的機械混合，但不象A層那是有機一無機物質融合為一體。常為酸性。軟腐殖質類型的突出特點是LF層次終年存在，凋落物分解緩慢的原因可能是：土壤水分缺乏；林分郁閉度大，林內陰濕；氣候嚴寒；土壤通氣不良等，致使土壤m.i和低動物的活動強度減低，凋落物不能全部分解而聚積于地表。下層則因m分解過程i中產生的有機酸妨礙細菌類的活動，只有真菌在此層大量生長，菌絲盤繞穿插于半腐 狀態的有機質中。這一類的土壤 m和動物的活動量不甚強，但較粗腐殖質類型中有機質的分解快。i熟腐殖質類型：L層下直接是含有腐殖質的土壤礦質層(A

34、1層)，有時由于凋落物層分解速度極快，土壤的A1層上見不到L層，只有在落葉的秋季或冬季才能看到。因此L層的出現呈現季節性變化，林冠下雖有部分分解的樹枝及小枝條，但不組成層次，L層下即為具有良好團粒結構的A1層，沒有H層為中性或微酸性，C/N值較小，酸堿性弱。我國主要土壤表土中腐殖物質的元素組成(無灰干基)腐殖物質胡敏酸HA (%)富里酸FA (%)范圍平均范圍平均C43.959.654.743.452.646.5H3.17.04.84.05.84.8O31.341.836.140.149.845.9N2.85.94.21.64.32.8C/H7.219.211.68.012.69.8中國自然植

35、被下森林土壤的腐殖質組成土類名稱有機碳（%）占全碳（）胡敏酸/富里酸活性胡敏酸（占胡敏酸總量）備注胡敏酸富里酸棕色針葉林土5.2819.6033.200.599.18據東北林院暗棕壤19645.2425.7229.670.8171.05白漿化暗棕壤（森林黑灰6.1028.326.41.07土）4.3726.423.61.1232.7據中國棕壤土壤黃棕壤1.0212.428.30.4473.41977黃壤4.4713.233.70.38-紅壤0.546.141.90.1585.4磚紅壤3.505.830.30.1993.1第三節土壤有機質的作用及調節一、土壤有機質的作用：1是植物營養的主要來源。

36、土壤有機質的N素約占土壤全 N量的90 95%。有機質所含養分比較全面，含N P、K、Ca Mg S、Fe等主要元素，還含有多種微量2、促進植物生長發育：有機質中含有一些激素、抗生素，會刺激植物生長，增強植物體的抗性。土壤有機質中的胡敏酸，具有含N雜環嘌呤和嘧啶，可以提高植物的活性，促進植物根的呼吸作用和細胞的滲透壓，提高植物營養吸收能力，促進有機物質的積累。土壤有機質，尤以其中胡敏酸，具有芳香族的多元酚官能團，可以加強植物呼吸過程， 提高細胞膜的滲透性，促進養分迅速進入植物體。胡敏酸的鈉鹽對植物根系生長具有促進作用，試驗結果證明胡敏酸鈉對玉米等禾本科植物及草類的根系生長發育具有極大的促進作用

37、。土壤有機質中還含有維生素B1 B2、吡醇酸和煙堿酸、激素、異生長素3、促進m活動：i土壤m的營養物質大部分來源于有機質和腐殖質，有機質還是m的生活能源。（如因Nii菌每分解1g碳水化合物，才能固定 1 3g N ）。因此，充足的有機物質，才能發揮微生物最 大效能。4、促進無效P轉化和釋放：Ca 3 ( PO4 ) 2 + R ( COOH 2 = 2CaHPC4 + R (CQO 2 Ca不溶性弱酸可溶性3 -3 R (COO3+ FePO 4=:R(COO cFe + PO34AIPO,4Al固定態的P絡合物有效態從而避免了P的固定，施用P肥可以和有機肥混合施用，減少了P的固定。5、改善土

38、壤物理性狀；土壤腐殖質膠體具有凝聚作用，膠結作用促進水穩定性團聚體的形成，使土壤疏松，增加通透性。6、增強土壤的保肥性和緩沖性：土壤中的有機膠體具有兩性膠體的作用，可以緩沖土壤的酸堿變化。腐殖質是一種有機膠體，含有多種官能團，一COOH 0H等，它能與土壤溶液中的陽離子進行交換，保存陽離子，提高土壤的保肥能力。7、有機質可減少土壤中農藥的殘留量和重金屬毒害。二、土壤有機質的平衡及調節途徑：（一）土壤有機質的平衡土壤有機質是土壤肥力的一個重要指標。土壤有機質的平衡決定于它的年生成量與年礦化量相對大小O土壤有機質的年礦化量計算：土壤有機質的年礦化率是每年因礦化作用而消耗的有機 質的量占土壤有機質總

39、量的百分數。例： 1 公頃土地表土（ 0-20 厘米）重為 2 250 000 千克，土壤有機碳含量為 58%，礦化率為2%則土壤一年礦化的有機碳量為Y= 22500000 X 58%X 2%或者一畝地表土（ 0-20 厘米）重為 150000 公斤，土壤有機碳含量為 58%，礦化率為 2%， 則土壤一年礦化的有機碳量為 Y= 150000*58%*2%O有機肥形成腐殖質量計算：腐殖質化系數是指單位重量的有機物質碳在土壤中分解一 年后的殘留碳量。例：每年（1公頃）一畝地有機肥的施用量為M公斤碳素，有機肥的腐殖化系數為C%則M公斤有機肥形成的腐殖質量 Z= MCO根茬形成的腐殖質量計算：設根茬含碳量為D%作物產量為F,根茬腐殖化系數為G% 產量與根茬殘留量比值為L ,則一年兩熟作物殘留的