土壤呼吸强度的测定

土壤呼吸强度的测定

土壤空气的变化过程主要是氧的消耗和二氧化碳的累积。土壤空气中二氧化碳浓度大，对作物根系是不利的，若排出二氧化碳，不仅可消除其不利影响，而且可促进作物光合作用。因此，反映土壤排出二氧化碳能力的土壤呼吸强度是—个重要的土壤性质。

土壤中的生物活动，包括根系呼吸及微生物活动，是产生二氧化碳的主要来源，因此测定土壤呼吸强度还可反映土壤中生物活性，作为土壤肥力的一项指标。

(一)测定原理

用Na0H吸收土壤呼吸放出的CO2，生成Na2CO3：

2Na0H+C02——→Na2CO3+H20 (1)

先以酚酞作指示剂，用HCl滴定，中和剩余的Na0H，并使(1)式生成的Na2CO3转变为NaHCO3：

Na0H + HCl——→NaCl+H20 (2)

Na2CO3+ HCl——→NaHCO3十NaCl (3)

再以甲基橙作指示剂，用HCl滴定，这时所有的NaHC03均变为NaCl：

NaHCO3+ HCl——→ NaCl+H20+CO2 (4)

从(3)、(4)式可见，用甲基橙作指示剂时所消耗HCl量的2倍，即为中和Na2CO3的用量，从而可计算出吸收CO2的数量。

(二)测定方法

方法(一)

1、称取相当于干土重20克的新鲜土样，置于150毫升烧杯或铝盒中(也可用容重圈采取原状土)；

2、准确吸取2molL-1NaOH l0毫升于另一150毫升烧杯中；

3、将两只烧杯同时放入无干燥剂的干燥器中，加盖密闭，放置1—2天；

4、取出盛Na0H的烧杯，洗入250毫升容量瓶中，稀释至刻度；

5、吸取稀释液25毫升，加酚酞1滴，用标准0.05molL-1HCl滴定至无色，再加甲基橙1滴，继续用0.05 molL-1 HCl滴定至溶液由橙黄色变为桔红色，记录后者所用HCl的毫升数(或用溴酚兰代替甲基橙，滴定颜色由兰变黄)；

6、再在另一干燥器中，只放NaOH，不放土壤，用同法测定，作为空白。

7、计算：

250毫升溶液中CO2的重量(W1克)

44 250

W1=(V1-V2)×C×————×——

2×1000 25

式中：V1——供试溶液用甲基橙作指示剂时所用HCl毫升数的2倍；

V2——空白试验溶液用甲基橙作指示剂时所用HCl毫升数的2倍

C——HCl的摩尔浓度（molL-1）

44

————为CO2的毫摩尔质量

2×1000

250

——为分取倍数，

25

再换算为土壤呼吸强度(CO2毫克/克干土，小时)

CO2毫克/克干土，小时=W1×1000×1/20×1/24

20——试验所用土壤的克数

24——试验所经历的时间（24小时）

方法（二）

1、准确称取2molL-1NaOH溶液10—20毫升于带胶塞的三角瓶中，携至实验地点；

2、选好实验场地，然后放一培养皿，用树枝垫在底部，以保证土壤通气。将NaOH倾在培养皿内；

3、用一玻璃缸将培养皿罩住，四周用土封严，如图所示：

1、培养皿

2、NaOH

3、玻璃缸

4、树枝

5、复土

4、另在地面先放—个木板或铺一块塑料布，同法作一空白；

5、放置1—5天后，将NaOH溶液洗入三角瓶，携至室内，再洗入250升容量瓶中，定容；

6、滴定同方法(一)；

7、计算

先计算250毫升溶液中C02的重量W1克[方法同(一)]，再计算土壤呼吸强度C02毫克/平方米，小时。C02毫克/平方米，小时＝W1×l000×1/M×1/24

M：玻璃缸面积(平方米) 24：试验经历时间一天24小时。

(三)实验作业

1、计算土壤呼吸强度。

2、比较方法(一)和(二)的优缺点。

3、怎样判断吸收C02所用的Na0H溶液数量是否充足？

(四)思考题

1、吸收C02的NaOH溶液为什么必须准确吸取？

2、用标准HCl滴定剩余的Na0H时，第一次用酚酞作指示剂，此时消耗的HCl量并不参加计算，为什么要求准确滴定？

植物呼吸强度的测定

中国海洋大学实验报告 2015年11月17号姓名：白洁专业年级： 2014级生物科学学号：同组者：高远高学雨 课程：植物生理学实验题目：呼吸酶的简易测定法 一、实验目的 学习植物呼吸作用的另一种测定方法,掌握用小篮子法测定植物的呼吸作用速率. 二、实验原理 植物进行呼吸时放出CO2 ，测定一定的植物材料在单位时间内放出的的量CO2 ，即可测知该植物材料的呼吸强度。测定植物释放CO2的量，可利用Ba(OH) 2溶液吸收呼吸过程中释放的CO2 ，然后再用草酸溶液滴定剩余的Ba(OH)2 ，从空白和样品二者消耗草酸溶液之差，既可算出呼吸过程释放的CO2量。 三、仪器试剂 1.器材：广口瓶呼吸测定装置、托盘天平、碱式滴定管、温度计。 2. 试剂： 1）草酸溶液 2）饱和氢氧化钡溶液 3）酚酞指示剂 3. 实验材料：刚萌发的小麦种子 四、实验步骤 1、取250mL广口瓶4个，用橡皮塞密封，塞下挂一尼龙窗纱制作的小篮，用于盛实验材料。装置如右图： 2、称取刚萌发的小麦种子5克两份，分别装入小篮内，将小篮子分别挂在已加有饱和Ba（OH）2溶液10mL的广口瓶内，立即塞紧瓶塞，防止漏气。每隔10分钟轻

轻地摇动广口瓶，破坏溶液表面的BaCO3 薄膜，以利于CO2 的吸收，反应半小时。小心打开瓶塞迅速取出小篮,加入1～2滴酚酞指示剂,用草酸溶液滴定.直到红色消失为止,记录滴定用去的草酸溶液的体积。 3、另称取刚萌发的小麦5g两份，分别装入小篮内，放入加有一定体积水的250mL 烧杯中，在电炉上加热煮沸10分钟，冷却后，将小篮子分别挂在已加有饱和的Ba（OH） 2 溶液10mL的广口瓶内，按上述步骤进行测定，以此作为空白对照。 五、数据处理 六、思考题 1.为什么要用煮死的幼苗来做空白试验 用煮死的种子做空白对照试验是为了减小环境误差 2.请列举出其他的植物呼吸速率的测定方法并评价它们的优缺点 水生植物可利用溶解氧浓度测定判断呼吸速率，这是因为水中CO2浓度测定不易，而水中氧浓度测定较简单。 陆生植物多采用测定密闭容器中CO2浓度的变化来确定植物呼吸速率，这是因浓度的测定较为简单。 为空气中CO 2 七、注意事项 1.将小篮挂在瓶盖下时，应避免与瓶中液体接触，否则会造成液体的损失，使所得值下降。 2.注意滴定过程的终点控制，不应滴过，以免数据过大。 3.打开瓶盖取出小篮时，动作要迅速。 4.在将活的小麦种子放入瓶中时，应尽量快，以避免漏气。并且，应每10分钟的摇动瓶子，以利于二氧化碳的吸收。

土壤呼吸强度的测定

土壤呼吸强度的测定 土壤空气的变化过程主要是氧的消耗和二氧化碳的累积。土壤空气中二氧化碳浓度大，对作物根系是不利的，若排出二氧化碳，不仅可消除其不利影响，而且可促进作物光合作用。因此，反映土壤排出二氧化碳能力的土壤呼吸强度是—个重要的土壤性质。 土壤中的生物活动，包括根系呼吸及微生物活动，是产生二氧化碳的主要来源，因此测定土壤呼吸强度还可反映土壤中生物活性，作为土壤肥力的一项指标。 (一)测定原理 用Na0H吸收土壤呼吸放出的CO2，生成Na2CO3： 2Na0H+C02——→Na2CO3+H20 (1) 先以酚酞作指示剂，用HCl滴定，中和剩余的Na0H，并使(1)式生成的Na2CO3转变为NaHCO3： Na0H + HCl——→NaCl+H20 (2) Na2CO3+ HCl——→NaHCO3十NaCl (3) 再以甲基橙作指示剂，用HCl滴定，这时所有的NaHC03均变为NaCl： NaHCO3+ HCl——→ NaCl+H20+CO2 (4) 从(3)、(4)式可见，用甲基橙作指示剂时所消耗HCl量的2倍，即为中和Na2CO3的用量，从而可计算出吸收CO2的数量。 (二)测定方法 方法(一) 1、称取相当于干土重20克的新鲜土样，置于150毫升烧杯或铝盒中(也可用容重圈采取原状土)； 2、准确吸取2molL-1NaOH l0毫升于另一150毫升烧杯中； 3、将两只烧杯同时放入无干燥剂的干燥器中，加盖密闭，放置1—2天； 4、取出盛Na0H的烧杯，洗入250毫升容量瓶中，稀释至刻度； 5、吸取稀释液25毫升，加酚酞1滴，用标准0.05molL-1HCl滴定至无色，再加甲基橙1滴，继续用0.05 molL-1 HCl滴定至溶液由橙黄色变为桔红色，记录后者所用HCl的毫升数(或用溴酚兰代替甲基橙，滴定颜色由兰变黄)； 6、再在另一干燥器中，只放NaOH，不放土壤，用同法测定，作为空白。 7、计算：

全球变化条件下的土壤呼吸效应_彭少麟

第17卷第5期2002年10月 地球科学进展 ADVANCE IN EARTH SCIENCES Vol.17　No.5 Oct.,2002 文章编号:1001-8166(2002)05-0705-09 全球变化条件下的土壤呼吸效应 彭少麟,李跃林,任　海,赵　平 (中国科学院华南植物研究所,广东　广州　510650) 摘　要:土壤呼吸是陆地植物固定CO2尔后又释放CO2返回大气的主要途径,是与全球变化有关的一个重要过程。综述了全球变化下CO2浓度上升、全球增温、耕作方式的改变及氮沉降增加的土壤呼吸效应。大气CO2浓度的上升将增加土壤中CO2的释放通量,同时将促进土壤的碳吸存; 在全球增温的情形下,土壤可能向大气中释放更多的CO2,传统的土地利用方式可能是引发温室气体CO2产生的重要原因,所有这些全球变化对土壤呼吸的作用具有不确定性。认为土壤碳库的碳储量增加并不能减缓21世纪大气CO2浓度的上升。据此讨论了该问题的对策并提出了今后土壤呼吸的一些研究方向。其中强调,尽管森林土壤碳固定能力有限,但植树造林、森林保护是一项缓解大气CO2上升的可行性对策;基于现有田间尺度CO2通量测定在不确定性方面的进展,今后应继续朝大尺度田间和模拟程序方面努力;着重回答全球变化条件下的土壤呼吸过程机理;区分土壤呼吸的不同来源以及弄清土壤呼吸黑箱系统中土壤微生物及土壤动物的功能。当然,土壤呼吸的测定方法尚有待改善。 关　键　词:土壤呼吸;碳循环;全球变化 中图分类号:Q142.3 文献标识码:A 土壤呼吸是植物固定碳后,又以CO2形式返回大气的主要途径。土壤碳库在全球变化研究中的地位已日益突出,而土壤呼吸作为土壤碳库碳平衡的一个重要相关过程不容忽视,研究土壤呼吸有助于揭示土壤碳库动态机理。在大气与土壤界面,土壤CO2释放的驱动因子是多种多样的,在全球变化条件下研究相关因子与土壤呼吸是全球变化研究的一个重要内容。全球变化有不同的定义,1990年美国的《全球变化研究议案》,将全球变化定义为“可能改变地球承载生物能力的全球环境变化(包括气候、土地生产力、海洋和其它水资源、大气化学以及生态系统的改变)”。狭义的全球变化问题主要指大气臭氧层的损耗、大气中氧化作用的减弱和全球气候变暖[1,2]。土壤呼吸研究工作的开展,从研究对象来说,涉及农田、森林、草地等,从研究的地域来说从低纬至高纬均有研究,其中大部分研究集中于中纬度的草地和森林,目前,北极冻原也有研究报道[3]。 本文对在全球CO2浓度升高、气温上升、大气氮沉降等发生变化的背景下,土壤呼吸的响应作一综述,以促进土壤呼吸的研究,加深人们(特别是政策决策层)对土壤呼吸的认识。 1　大气CO2浓度升高的土壤呼吸效应 早期的土壤呼吸的测定基于表土层CO2的释放,开始于80多年前[4]。随着科学研究的发展,时至今日,土壤呼吸因为其全球的CO2总释放量已被 　收稿日期:2002-01-04;修回日期:2002-05-31. ＊基金项目:国家自然科学基金重大项目“中国东部样带主要农业生态系统与全球变化相互作用机理研究”(编号:39899370);中国科学院知识创新工程重要方向项目“南方丘陵坡地农林复合生态系统构建机理与可持续性研究”(编号:KZCX2-407);广东省重大基金项目“广东省主要农业生态系统与全球变化相互作用机理研究”(编号:980952)资助. 　作者简介:彭少麟(1957-),男,广东人,研究员,主要从事生态学方面的研究工作.E-mail:slpeng@https://www.wendangku.net/doc/4b7167479.html,

土壤呼吸测量全面解决方案

土壤呼吸测量全面解决方案 土壤呼吸（Soil Respiration）是指土壤释放二氧化碳和甲烷的过程，严格意义上讲是指未扰动土壤中产生二氧化碳和甲烷的所有代谢作用，包括三个生物学过程（即土壤微生物呼吸、根系呼吸、土壤动物呼吸）和一个非生物学过程，即含碳矿物质的化学氧化作用。土壤动物呼吸和含碳矿物质的化学氧化作用因为比例很小，一般在计算土壤呼吸时忽略不计。 土壤呼吸组成示意图（Ryan & Law，2005） 土壤呼吸在全球生态系统中的重要地位 第一篇高精度的监测大气中二氧化碳浓度的文章由Keeling发表在1958年。之后众多研究者的大量工作发现大气中二氧化碳的浓度在不断升高，并由此造成了温室效应与一系列全球性的变化。

自1958年以来大气CO2升高示意图 研究发现，现在大气中温室气体急剧增加的罪魁祸首就是化石燃料的燃烧和土地利用方式的改变尤其是热带雨林的砍伐。在全球最大碳库——陆地生态系统中，土壤呼吸作用的碳排放量的估计量为68Pg/a至100Pg/a。土壤碳储量是大气碳储量的2倍，土壤呼吸约占整个生态系统呼吸的50-80%( Giardina and Ryan 2002)。土壤呼吸即使发生较小的变化（10%）也可能会超过由于土地利用改变和化石燃料燃烧而进入大气的 CO2年输入量。所以土壤呼吸的变化能显著地减缓或加剧大气中 CO2的增加，进而影响气候变化（李玉宁，2002）。现在由于温室效应引起的全球变化中，最主要的现象就是气候异常和气温升高，而土壤呼吸速率会随着温度的升高呈指数函数增加，这又会进一步加剧温室效应。同时，森林砍伐等土地利用方式改变本身就会增加土壤呼吸。 全球碳循环示意图 因此，对各种类型的陆地生态系统土壤呼吸的研究一直是全球变化研究中的热点，并逐渐成为生态学研究中一个必不可少的测量指标。

森林土壤呼吸及其对全球变化的响应_杨玉盛

第24卷第3期 2004年3月生 态 学 报ACT A ECOLOGICA SINICA V ol.24,N o.3M ar.,2004 森林土壤呼吸及其对全球变化的响应 杨玉盛1,董　彬2,谢锦升2,陈光水1,高　人1,李　灵2,王小国2,郭剑芬 2 (1.福建师范大学地理科学学院,福建福州　350007;2.福建农林大学林学院,福建南平　353001)基金项目:高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划资助项目;福建省重大基础研究资助项目(2000F004)收稿日期:2003-11-20;修订日期:2004-02-15 作者简介:杨玉盛(1964～),男,福建仙游人,博士,教授,主要从事亚热带常绿阔叶林C 、N 等元素循环的研究。E-mail:ffcyys@pub lic.np https://www.wendangku.net/doc/4b7167479.html, Foundation item :T he T eaching an d Res earch Aw ard Prog ram for M OE P.R. C.(TRAPOYT )and th e Key Basic Res earch Project of Fujian Province (No.2000F004) Received date :2003-11-20;Accepted date :2004-03-15 Biography :YANG Yu -S heng,Ph.D.Profes sor,rincipally engaged in study on C an d N cycling in sub tropical evergreen br oad-leaved fores ts.E-mail :ffcyys @public .npptt .fj .cn 摘要:森林土壤呼吸是全球碳循环的重要流通途径之一,其动态变化将直接影响全球C 平衡。森林土壤呼吸由自养呼吸和异养呼吸组成,不同森林类型、测定季节和测定方法等直接影响其所占比例。土壤温度和湿度是影响森林土壤呼吸的最主要因素,共同解释了森林土壤呼吸变化的大部分。因树种组成、生产力和枯落物数量等不同而使不同森林类型土壤呼吸速率表现出明显差异。采伐对森林土壤呼吸的影响结果有增加、降低或无影响,因采伐方式、森林类型、采伐迹地上植被恢复进程和气候条件等而异。火烧一般导致土壤呼吸速率降低。因肥料种类、施用剂量和立地条件不同,施肥对森林土壤呼吸的影响出现增加、降低或无影响等不同结果。大气CO 2浓度升高和升温均可促进森林土壤呼吸。N 沉降有可能刺激了土壤呼吸,而酸沉降则可能降低了土壤呼吸。臭氧浓度和U V -B 辐射强度亦会在一定程度上影响森林土壤呼吸。但目前全球变化对森林土壤呼吸的综合影响尚不清楚,深入探讨森林土壤呼吸的调控因素及其对全球变化和营林措施的响应等仍是今后努力的主要方向。 关键词:森林土壤呼吸;全球变化;碳循环;影响因素 Soil respiration of forest ecosystems and its respondence to global change YANG Yu -Sheng 1,DONG Bin 2,XIE Jin -Sheng 2,CHEN Guang -Shui 1,GAO Ren 1,LI Ling 2,WAN G Xiao-Guo 2,GU O Jian-Fen 2　(1.College of Geogr ap hy S cience ,Fuj ian N or mal Unive rsity ,F uz hou 350007,China ; 2.College of Forestry ,Fuj ian A gr icultur e and F or estry Univ ersity ,N anp ing 353001,China ).Acta Ecologica Sinica ,2004,24(3):583～591. Abstract :Soil r espir ation in for est ecosystems is o ne of the major pat hway s of C flux in the g lo bal C cy cle,seco nd only t o the gr o ss prim ary pr oductivity ,a nd is markablely a ffect ed by the global chang e .T he rev iew summar ized t he im po rta nt r ole of for est soil r espir ation in g lo bal car bo n cy cle ,its components ,its co ntro lling factor s ,and its r esponse to the global chang e . Fo r est so il r espirat ion is the sum of heter otr ophic (micr obes ,so il fauna )and a uto tr ophic (r oo t )r espir atio n .T he contr ibutio n o f each g r oup needs to be under st oo d to evaluate the implicatio ns o f env ir onmental chang es o n so il car bon cycling and car bon sequestrat ion .T here is a larg e var iation in t he r elat ive contr ibutio ns of auto tr ophic and heter ot ro phic r espir ation to to tal so il CO 2efflux ,and t he est imated contr ibutio ns fr om ro ot respir atio n rang e fro m 10%to as hig h as 90%.Some o f this var iat ion may co me fr om differ ences in methodolog y a nd fro m differences in for est and so il types .T he cr itical facto rs influencing for est so il r espirat ion include soil temperatur e ,soil moistur e ,for est t ypes (subst rate qualit y ,net eco system pro ductiv ity ,t he r elat ive allocatio n o f N PP abo ve -and below g ro und )and for est management (land -use and /or dist ur bance reg imes ,fert ilizatio n ).T he temperat ur e effect is alw ay s described as an ex ponent ial function .T he effect o f soil mo isture ,in contr ast,has been descr ibed by numer ous equations including linear ,log arithmic,quadr atic,and parabo lic functio ns.Soil respir atio n is frequent ly max imized when soil is at an inter mediate w ater co ntent.So il temperatur e and so il humidity t og ether ex plain a larg e par t of var iat ions in so il r espirat ion.F or est types m ay affect so il r espirat ion by influencing the soil micr oclimate and str uctur e,the quant ity and quality of substr ate,and the o ver all ra te o f ro ot r espiration.A t the global scale,soil

避灾露营对城市公共绿地土壤呼吸的短期影响

第28卷第12期2008年12月生态学报ACT A ECOLOGI CA SI N I CA Vol .28,No .12Dec .,2008 基金项目:中国科学院西部行动计划资助项目(KZCX22XB2202);国家自然科学基金资助项目(No .40701181);国家“十一五”科技支撑计划资助项目(2006BAC01A15);领域前沿创新资助项目(No .C I B 220072LY QY 202);茂县生态站资助项目 收稿日期:2008209218;修订日期:2008212203 作者简介:庞学勇(1974～),男,四川巴中人,博士生,主要从事土壤生态与恢复生态学研究.E 2mail:pangxy@cib .ac .cn 3通讯作者Corres ponding author .E 2mail:baowk@cib .ac .cn Founda ti on ite m :The p r oject was financially supported by the CAS acti on 2p lan f orW est Devel opment (No .KZCX22XB2202),nati onal natural science fundati on of china (No .40701181),key p r ojects in the nati onal science &technol ogy p illar p r ogram in the eleventh five 2year p lan (2006BAC01A15),the talent p lan of the CAS (No .C I B 220072LY QY 202)and Maoxian ecol ogical stati on,Chengdu I nstitute of B i ol ogy,CAS . Rece i ved da te:2008209218;Accepted da te:2008212203 B i ography:P ANG Xue 2Yong,Ph .D.candidate,mainly engaged in s oil ecol ogy and rest orati on ecol ogy .E 2mail:pangxy@cib .ac .cn 避灾露营对城市公共绿地土壤呼吸的短期影响 庞学勇1,2,丁建林1,吴福忠1,2,王红梅1,2,吴　宁1,包维楷1,3 (1中国科学院成都生物研究所成都　610041;2中国科学院研究生院北京　100039) 摘要:2008年5月12日四川汶川发生里氏8.0级大地震后,城市居民大规模在公共绿地上露宿避灾,而这些强人为干扰活动对绿地植被和土壤影响的科学研究却十分少。选择不同时间露营点和出入帐棚必经的践踏区域,测量土壤CO 2通量的变化及相关环境因子(空气温湿度、土壤容重、孔隙度和微生物生物量等)。结果发现土壤C O 2通量明显地受露营和人为践踏的影响,露营和人为践踏区土壤CO 2通量明显地低于对照区。随着露营的增加,土壤C O 2通量呈现先降低(大约10d 后)后略有增加(大约20d 后),后期又下降的趋势(大约25d 后)。在露营区,土壤紧实和遮荫是土壤CO 2通量减少的两个主要过程,在早期,严重遮荫后引起根系呼吸下降是主要过程,而在后期,随着人入睡帐棚次数的增加,土壤紧实是控制土壤CO 2通量的主要过程;而在践踏区,踩踏引起土壤紧实是土壤呼吸下降的主要原因。因此地震露营避灾后退化草坪恢复的一个关键措施是松土改善土壤的物理状况。 关键词:5.12汶川大地震;土壤呼吸;土壤CO 2通量;公共绿地;踩踏;露营 文章编号:100020933(2008)1225884208　中图分类号:Q945,Q948　文献标识码:A The short 2term effect of f i eld cam p i n g on so il CO 2efflux i n urban gra ssl and P ANG Xue 2Yong 1,2,D ING J ian 2L in 1,WU Fu 2Zhong 1,2,WANG Hong 2Mei 1,2,WU N ing 1,BAO W ei 2Kai 1,3 1Chengdu Institute of B iology,Chinese Acade m y of Sciences,Chengdu 610041,China 2Graduate School of Chinese Acade m y of Sciences,B eijing 100039,China A cta Ecologica S in ica,2008,28(12):5884～5891.Abstract:On 12May,2008,a great sized earthquake of magnitude M s =8.0occurred in W enchuan County,Sichuan Province,southwest China .Many residents established a great of tents on all urban public and residential greenbelt for searching safe sites .However,there are few reports about the effect of these activities on s oil and vegetation .W e deter m ined s oil CO 2efflux and relative environmental factors (i .e .,bulk density,porosity,air temperature and hum idity,and m icrobial bi omass )in the field camp ing sites of different established ti m e and tramp le area .Soil CO 2efflux was significantly affected by field camp ing and tramp le .Soil CO 2efflux was significantly l ower in the different field camp ing sites and tramp le area than in CK treat m ent .Soil CO 2efflux decreased firstly (after about 10days ),then increased little (after about 20days )and again decreased (after 25days )foll owing field car mp ing ti m e increasing .Soil compaction and shade was t wo main p r ocesses contr olling s oil CO 2efflux in field camp ing sites .In early periods,shade that caused r oot res p iration decline was main p rocess .W ith the increase of extent of co mpacti on,s oil physical p r operties were main factors .

呼吸强度的测定气流法.doc

实验一呼吸强度的测定（气流法） 一、目的与原理 呼吸作用是农产品收获后进行的重要生理活动，是影响贮运效果的重要因素。测定呼吸强度可衡量呼吸作用强弱，了解农产品收获后生理状态，为低温和气调贮运以及呼吸热计算提供必要数据。因此，在研究或处理农产品贮藏问题时，呼吸强度是经常测定的指标。 呼吸强度的测定通常是采用定量碱液吸收农产品在一定时间内呼吸所释放出来的CO2，再用酸滴定剩余的碱，即可计算出呼吸所释放出来的CO2量，求出其呼吸强度。单位通常用每公斤每小时释放CO2毫克数（CO2mg/kg·h）表示。 反应如下： 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O Na2CO3+BaCl2 BaCO3 +2NaCl 2NaOH+H2C2O4 Na2C2O4+2H2O 测定分为气流法和静置法两种。气流法虽然设备较复杂，但结果准确，在科研和生产中比较常用。气流法的测定装置如图1。 二、材料与用具 苹果，梨，柑桔，番茄，马铃薯，青菜。 钠石灰，20%氢氧化钠，0.4mol/L氢氧化钠，0.1mol/L草酸，饱和氯化钡溶液，酚酞指标剂，正丁醇，凡士林。 真空干燥中，大气采样器，吸收管，滴定管架，铁夹，25ml滴定管，150ml三角瓶，500ml烧杯，10ml 移液管，洗耳球，100ml容量瓶，万用试纸，台秤。 三、操作方法 气流法的特点是产品处在气流畅通的环境中进行呼吸，比较接近自然状态。因此，可以在恒定的条件下进行较长时间的多次连续测定。测定时使不含CO2的气流通过呼吸室，将产品呼吸时释放的CO2带入吸收管，被管中定量的碱液吸收。经一时间的吸收后，取出碱液，用酸滴定剩余的碱液，由碱量差值计算出CO2量。 1、按图6（暂不串接吸收管）连接好大气采样器，同时检查不使有漏气。开动大气采样器中的空气泵，如果在装有20%NaOH 溶液的净化瓶中不断有气泡产生，说明整个系统气密性良好，否则应检查各接口是否漏气。 2、用台秤称取材料1kg，放入呼吸室，先将呼吸室与安全瓶连接，拨动开关，将空气流量调至400ml/分左右，将定时钟旋钮按反时钟方向转到30min处，先使呼吸室抽空平衡半小时，然后连接吸收管开始正式测定。 3、空白滴定用移液管吸收0.4mol/L的NaOH10ml，放入1支吸收管中，加一滴正丁醇，稍加摇后再将其中

果蔬呼吸强度测定(气流法)

果蔬呼吸强度测定（气流法） 一、目的及原理 呼吸作用是果蔬采收后进行的重要生理活动，是影响贮运效果的重要因素。测定呼吸强度可衡量呼吸作用的强弱，了解果蔬采后生理状态，为低温和气调贮运以及呼吸热计算提供必要的数据。因此，在研究或处理果蔬贮藏问题时，测定呼吸强度是经常采用的手段。 呼吸强度的测定通常是采用定量碱液吸收果蔬在一定时间内呼吸所释放出来的CO2，再用酸滴定剩余的碱，即可计算出呼吸所释放出的CO2量，求出其呼吸强度。其单位为每公斤每小时释放出CO2毫克数。 反应如下： 2NaOH + CO2→Na2CO3 + H2O Na2CO3 + BaCl2→BaCO3↓ + 2NaCl 2NaOH + H2C2O4→Na2C2O4 + 2H2O 测定可分为气流法和静置法两种。气流法设备较复杂，结果准确。静置法简便，但准确性较差。 二、药品与器材 苹果、梨、柑橘、番茄、黄瓜、青菜等。 钠石灰、20%氢氧化钠、0.4N氢氧化钠、0.2N草酸、饱和氯化钡溶液、酚酞指示剂、正丁醇、凡士林。 真空干燥器、大气采样器、吸收管、滴定管架、铁夹、25ml滴定管、15ml三角瓶、500ml烧杯、φ8cm 培养皿、小漏斗、10ml移液量管、洗耳球、100ml容量瓶、万用试纸、台平。 三、操作与步骤 气流法： 气流法的特点是果蔬处在气流畅通的环境中进行呼吸，比较接近自然状态，因此，可以在恒定的条件下进行较长时间的多次连续测定。测定时使不含CO2的气流通过果蔬呼吸室，将果蔬呼吸时释放的CO2带入吸收管，被管中定量的碱液所吸收，经一定时间的吸收后，取出碱液，用酸滴定，由碱量差值计算出CO2量。 1.按图（暂不连接吸收管）连接好大气采样器，同时检查不使有漏气，开动大气采样器中的空气泵，如果在装有20%NaOH溶液的净化瓶中有连续不断的气泡产生，说明整个系统气密性良好，否则应检查各接口是否漏气。 2.用台平称取果蔬材料1公斤，放入呼吸室，先将呼吸室与安全瓶连接，拨动开关，将空气流量调节在0.4升/分；将定时钟旋钮反时钟方向转到30分钟处，先使呼吸室抽空平衡半小时，然后连接吸收管

土壤呼吸的影响因素及全球尺度下温度的影响

土壤呼吸的影响因素及全球尺度下温度的影响 土壤呼吸是指土壤释放CO 2的过程, 主要是由微生物氧化有机物和根系呼吸产生, 另有极少的部分来 自于土壤动物的呼吸和化学氧化 土壤生物 活性和土壤肥力乃至透气性的指标受到重视[ 通量（flux）是物理学的用语，是指单位时间内通过一定面积输送的能量和物质等物理量的数量。 二氧化碳通量就是一定时间通过一定面积的二氧化碳的量。 土壤作为 一个巨大的碳库(11394×1018gC[12]), 是大气CO 2的重要的源或汇, 其通量(约68±4×1015gC?a[13])如此巨 大(燃料燃烧每年释放约512×1015gC[14]), 使得即使轻微的变化也会引起大气中CO 2浓度的明显改变。因 此, 在土壤呼吸的研究中, CO 2通量的精确测定已成为十分迫切的问题。 土壤呼吸影响因素：土壤温度，湿度，透气性，有机质含量，生物，植被及地表覆盖，土地利用，施肥，PH，风速，其他因素。诸如单宁酸 [25]、可溶性有机物(DOM)中的 低分子化合物(LMW )[62]等都对土壤CO2释放速率有显著 的影响.,,,采伐，火烧， 有关生物过程的影响 绝大部 分的CO 2是由于土壤中的生物过程产生的。土壤呼吸的实质是土壤微生物、土壤无脊椎动物和植物根系呼 吸的总和 地表凋落物作为土壤有 机质的主要来源以及作为影响地表环境条件——如温度、湿度等因子对土壤呼吸也产生显著作用

土壤呼吸与土壤温度、水分含量之间的关系 在土壤水分含量充 足、不成为限制因素的条件下土壤呼吸与土壤温度 呈正相关(表1)[4, 15, 19, 21, 25～32]。而在水分含量成为限 制因子的干旱、半干旱地区, 水分含量和温度共同 起作用[18, 3 抑制作用的影响 目前已有文献表明对根系和微生物呼吸的抑制作用在土壤空气CO 2浓度较高时会发生 这也就意味着在大气CO 2浓度升高 时, 土壤呼吸也会受到抑制。 土壤呼吸随纬度的变化 从图3可知, 土壤呼吸量随着纬度的增加而逐渐降低, 可得到一拟合方程: y = 1586e- 010237x(R2= 0147) (1) 其中, y 为土壤呼吸量, x 为纬度 温度与土壤呼吸的关系 最终得到全球尺度下温度对土壤呼吸的影响大小的尺度——Q 10值。Q10值表示温度每升高10度,土壤呼吸速率增加的 倍数 [45 - 46 ] 得到了全球森林植被的土壤呼吸速率与年均温的关系, 即: y = 349166e010449x(R3= 0147) (3) 其中, y 为呼吸速率, x 为年均温。 得到了全球范围的Q 10值= 1157。与已报道的各样点的Q 10值相比全球尺度下的Q 10 值较低, 也就是就, 随温度的上升, 呼吸速率的增加较慢一些 土壤呼吸的测量方法问题及其影响 。测量方法可以分为直接测量和间接测量法[51]。直接测量法中又包括静态法和动态法[52]。其中, 由于实 际工作中具体条件的限制, 目前采用较为广泛的是静态法。CO 2的具体测量技术又有碱吸收法和红外吸收

6400-09 土壤呼吸室使用手册

6400-09 土壤呼吸室 使用说明书 LI-COR, inc. Environmental Division 4421 Superior Street P.O. Box 4425 Lincoln, NE 68504 USA Telephone: 402-467-3576 FAX: 402-467-2819 Toll-free 1-800-447-3576 (U.S. & Canada) e-mail: envsales@https://www.wendangku.net/doc/4b7167479.html, URL: https://www.wendangku.net/doc/4b7167479.html, ? Copyright 1997, LI-COR, Lincoln, Nebraska USA

目录 第一章. 概述 背景知识 .................................................................................... 1-1 预防事项.............................................................................. 1-5 参考文献.............................................................................. 1-5 第二章. 安装土壤呼吸室 概述............................................................................................ 2-1 把土壤呼吸室连接到气体分析器头部 ........................................ 2-3 第三章. 软件 使用土壤呼吸室前对 OPEN 的设置 .......................................... 3-1 创建配置文件....................................................................... 3-1 执行土壤呼吸室配置文件 .................................................... 3-1 土壤呼吸室的配置...................................................................... 3-2 OPEN 的主菜单................................................................... 3-2 校准菜单[Calib Menu] ......................................................... 3-2 测量模式下[New Measurements] 功能键设置 .................... 3-2 测量变量汇总....................................................................... 3-4 自动测量程序[Autoprograms] .............................................. 3-6 第四章. 测量 使用土壤隔离环的测量操作....................................................... 4-2 不使用土壤隔离环的测量操作 ................................................... 4-2 测量操作步骤............................................................................. 4-2 Position the Air Supply Manifold ......................................... 4-2 Check Hose Connections ................................................... 4-3 Measurement Procedure .................................................... 4-4 第五章. 维护 Spare Parts Kit .......................................................................... 5-1 Soil Temperature Probe ............................................................ 5-1 Making Soil Collars ................................................................... 5-2 Zeroing the IRGAs ..................................................................... 5-3 Zeroing the IRGA While Attached to the Soil CO2 Flux Chamber 5-3 Setting the IRGA Span ........................................................ 5-3 第六章. 公式引用 附录A. 仪器性能参数

土地利用对崇明岛围垦区土壤有机碳库和土壤呼吸的影响

土地利用对崇明岛围垦区土壤有机碳库和土壤呼吸的 影响1 张容娟, 布乃顺, 崔军, 方长明 复旦大学生物多样性和生态工程教育部重点实验室，上海（200433） E-mail：cmfang@https://www.wendangku.net/doc/4b7167479.html, 摘要：土地利用方式是影响农业土壤碳固持和温室气体减排的关键因子之一，而准确地评价土地利用变化的影响往往因土壤本底的不均一和土地利用历史多变而复杂化。为此，在崇明东滩湿地围垦区选取了本底均匀、利用历史简单的几种土地利用类型（水-旱轮作农田、人工林、鱼塘撂荒地），研究其土壤有机碳库和土壤呼吸的变化，及其与土壤环境间的关系，以期评价其各自的固碳和温室气体减排潜力。农田土壤的表层（20cm）有机碳和微生物生物量碳含量最高，分别为12.62 g.kg-1 和 225.34 mg.kg-1，包括苗圃栾树林、水杉林带以及桔园在内的人工林地次之，鱼塘撂荒地最低。土壤呼吸强度的顺序则为鱼塘撂荒地＞农田＞桔园＞苗圃栾树林＞水杉林带。农耕地在前作小麦收割种植水稻后，土壤CO2通量显著下降，不及旱作时的10%。除农田和撂荒地以外，土壤表层5 cm深处温度可以很好地解释土壤呼吸速率的变化，但在高温高湿季节呼吸速率较为离散。本研究表明：在有机质含量较低的土壤中，水-旱轮作可增加土壤有机碳的储量；受人类活动干扰较小的林地土壤，有机碳含量反而有可能低于农田土壤。在中国南方湿润亚热带地区，水旱轮作可较好地协调农业土壤的碳固持和释放过程的矛盾，可能具有相当大的农业减排潜力。 关键词：土地利用；土壤有机碳；土壤微生物量碳；土壤呼吸；农业减排 中图分类号：Q14 1 引言 土壤是最大的陆地碳库，其碳储量大约是大气碳库的3.3倍，生物碳库的4.5倍[1]，而土壤呼吸是土壤碳库向大气输出的主要途径[2]，土壤碳循环过程中的微小变化有可能导致土壤—大气间碳通量的巨大改变[3]。人类通过生产活动以各种方式改变着地表，如砍伐森林、农业耕作及放牧、城市化等等[4]，给全球碳循环乃至全球气候带来了重要的影响。IPCC（政府间气候变化专门委员会）2007年气候变化第4次评估报告指出，土地利用变化形成的碳通量是仅次于化石燃料燃烧的排放通量，对地球大气CO2浓度变化的贡献约为25%[5]。 土地利用及其变化对土壤碳固持潜力和CO2排放通量具有极其重要的影响，然而由于土壤本底的不均匀性以及土地利用历史的不清晰给准确评价土地利用效应带来了很多困难和不确定性。位于长江入海口的崇明岛，是世界上最大的沉积岛，从20世纪中期开始至今，在崇明岛东滩地区已进行了多次大规模的围垦，开辟农田，进行水产养殖和农业种植[6,7]，形成不同土壤年龄的围垦区。垦区土壤来自滩涂淤积的泥沙，本底较为均一，故处于同一围垦时期的土壤，土壤碳储量和呼吸通量的差异主要是由人类不同的土地利用方式所引起；又因土壤发育时间相对较短，土地利用历史简单清晰，是研究和评价土地利用方式对土壤碳循环的影响及农业减排措施的极为理想的场所。为此，在崇明东滩湿地围垦区选取了本底均匀、利用历史简单的几种土地利用类型，研究其土壤有机碳库和土壤呼吸的变化，探讨土地利用类型和方式对土壤碳库的影响，以评价土地利用在土壤生态系统维持和农业土壤在固碳和温室气体减排等方面的作用。 1本课题得到上海市科委重点项目(07JC14002)；上海市“浦江计划”；教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助。

植物呼吸强度的测定(小篮子法).

植物呼吸强度的测定（小篮子法） 一、实验目的：掌握小篮子法测定呼吸强度的方法及其原理。 二、实验原理： 测定呼吸作用，一般测定呼吸过程消耗的O2量，或放出的CO2量。本实验用小篮子法测定呼吸过程中释放的CO2。植物进行呼吸时放出CO2，计算一定的植物样品在单位时间内放出CO2的数量，即为该样品的呼吸速率。 利用Ba(OH)2溶液吸收呼吸过程中释放的CO2，试验结束后，用草酸溶液滴定残留的Ba(OH)2，从空白和样品两者消耗草酸溶液之差，即可计算出呼吸过程中释放的CO2量。 三、仪器药品 广口瓶 酸式滴定管 尼龙网制小篮 0.05mol/L Ba(OH)2 指示剂：0.1%麝香草酚酞酒精溶液 1/44mol/L 草酸溶液 四、操作步骤 取500ml广口瓶一个, 瓶塞下面挂一网状小篮,用以盛实验材料。 称取萌发的小麦种子15g装于小篮内,将小篮挂在广口瓶内,同时加入 0.05mol/LBa(OH)2溶液15ml于广口瓶内,立即塞紧瓶塞,防止漏气。每十分钟 左右,轻轻摇动广口瓶,破坏溶液表面BaCO3薄膜,以利对CO2的吸收。 1小时后,小心打开瓶塞,迅速取出小篮,加入2滴指示剂,立即重新塞紧瓶塞。然后拔出小橡皮塞,将滴定管插入小孔中,用1/44mol/L草酸滴定,直到紫红色转变成无色为止。记录滴定所耗用草酸溶液的ml数。 另取用沸水煮死的种子为材料,做同样测定,以此作为对照。 取500ml广口瓶一个, 瓶塞下面挂一网状小篮,用以盛实验材料。 称取萌发的小麦种子15g装于小篮内,将小篮挂在广口瓶内,同时加入 0.05mol/LBa(OH)2溶液15ml于广口瓶内,立即塞紧瓶塞,防止漏气。每十分钟