1、第十章 土壤元素的生物地球化学循环土壤中化学元素以能量为驱动力，沿土壤 -生物 -大气进行物质循环传递的过程称为土壤元素的 生物地球化学循环 。第一节 土壤碳的生物地球化学循环一个碳原子的旅程据 Garrels等（ 1975)计算：在大气圈中停留 4年；在生物圈中停留 11年；在海洋上层水域停留 385年；在深海中停留 10万年；在地壳中停留 3.42108一、土壤碳循环图 10-1 土壤碳生物地球化学循环概图（一）土壤碳库在生物地球化学循环中的周转土壤碳库在生物地球化学循环中的周转速度与土壤有机质的平均停留期有着密切的关系。生物学稳 定性 数量 组 成 停留期分解最慢 组分最多最少胡敏酸、蜡
2、和某些 稳 定的 环 状 结构化合物几年到几千年分解 较 慢 组分木 质 素、 树 脂和某些芳香族化合物几个月到几年不溶性物 质组 分纤维 、脂肪 几天到几个月易分解 组 分氨基酸、 简单 糖 类 和低分子脂肪酸等几小 时 到几天不同土壤层中有机碳的的平均停留期受土壤有机质的性质和数量、腐殖质的特性以及环境条件等影响，一般为 1003000年。地质大循环的土壤碳周转时间可达几百万年甚至几亿年，远远长于大气碳库和陆地植被碳库，可见土壤碳库在生物地球化学循环中周转速度最慢。土壤在碳循环过程中充当 “储存库（汇） ”的功能，土壤有机碳分解和积累速率的变化直接影响到全球的碳平衡。土壤碳库储存对减缓大气 CO2浓度上升具有重要意义。（二）土壤碳循环对土壤氮、硫、磷循环的影响土壤碳循环是土壤氮、硫、磷循环的驱动因子，只有在适宜于土壤有机碳积累的条件下，才会有有机氮、硫、磷含量的增多。土壤有机碳的矿化伴随着有机氮和碳键硫的矿化。（三）土壤碳循环对环境的影响泥炭土、沼泽土和水稻土中逸出的 CH4是大气中 CH4的主要来源之一。泥炭地、热带雨林的开垦，显著增加土壤中CO2的净逸出量，增加大气中 CO2的浓度。大气中 CH4和 CO2量的增加会通过温室效应使气候变暖。
