实验条件下CO2升高对红松幼苗及土壤碳氮特征的影响
第40卷 南京林业大学学报（自然科学版） V ol.40
2016 Journal of Nanjing Forestry University （Natural Sciences Edition ） 2016
收稿日期：2015-04-14 修回日期：2015-09-07
基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DL12BA03)。
第一作者：张韫，博士。*通信作者：崔晓阳，教授。E-mail：rowena_zy@https://www.wendangku.net/doc/ac1440134.html,
引文格式：张 韫，崔晓阳. 实验条件下CO 2升高对红松幼苗及土壤碳氮特征的影响[J].南京林业大学学报：自然科学版，2016
实验条件下CO 2升高对红松幼苗及土壤碳氮特征的影响
张 韫，崔晓阳*
(东北林业大学林学院，黑龙江 哈尔滨 150040)
摘要：为探知红松苗对未来大气CO 2浓度的碳、氮响应策略，系统了解不同CO 2浓度下红松幼苗及其土壤碳氮特征，采用生长箱培养法，分别研究了350μmol/mol 与700μmol/mol CO 2浓度下红松幼苗主要器官碳、氮浓度与积累（吸收）量变化，并分析其培养土壤碳、氮含量。结果表明：与低浓度CO 2处理相比，1）高浓度CO 2处理并未对红松幼苗根、茎及叶的碳浓度产生显著影响，但导致叶碳积累量显著增加37.63%；2）高浓度CO 2培养红松幼苗根、茎、叶氮浓度显著降低，茎氮吸收量显著下降27.45%；
3）高浓度CO 2培养红松幼苗根、茎、叶碳氮比升高；4）高浓度CO 2作用下土壤溶解性有机碳含量显著增加28.82%，总有机碳、微生物量碳、全氮量、微生物量氮及水解性氮含量均未发生显著变化，碳氮比增加。总体上，此时段红松幼苗氮浓度、碳氮比、叶碳累积量及土壤溶解性有机碳对CO 2升高响应迅速。
关键词：CO 2升高；红松；土壤；碳；氮
Abstract: CO 2stem and leaf to CO 22 Pinus koraiensis Key words:工业革命后，，自中新世早期，汇、稳定大气CO 2浓度的有效途径。高浓度CO 2作用下植物生理生态响应研究也因此备受关注。高浓度CO 2导致植物主要器官及不同发育阶段碳、氮化合物分配与形态结构发生不同程度变化[3-4]，对农作物、草本植物、森林植物的大量研究发现，高浓度CO 2导致植株生长加速，向根系投资较多碳，减少叶片氮浓度，改变植物体内原有碳氮平衡，建立新的碳氮分配格局[4-7]。与此同时，植物对高浓度CO 2的生理生态响应引起土壤碳氮循环变化。一些来自农田、草原、森林的研究发现，高浓度CO 2通常促进植物源有机碳输入，增加土壤净碳数量[8-10]。高浓度CO 2作用下植物生长较快导致氮需求增加、微生物数量与活性提高导致有机质分解或氮矿化加快以及土壤含水率增加导致反硝化增强[11]等因素可能使土壤氮素输出增加。
红松（Pinus koraiensis ）是我国温带林区的珍贵树种，该区域气候寒冷、土壤潮湿，是全球气候变化敏感区域。目前，关于高浓度CO 2作用下红松生理生态响应的研究结果表明其光合速率、水分利用效率、生物量、网络出版时间：2015-09-08 09:30:55
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可溶性糖及淀粉等碳水化合物含量增加、全氮量下降[12-18]；而关于土壤的研究则发现土壤呼吸速率下降、微生物生物量碳含量降低、土壤蛋白酶、脲酶、淀粉酶、磷酸酶活性增强[19-22]。他们多从生理学角度研究红松针叶瞬时或短时（周）碳氮利用效应与土壤瞬时碳代谢过程，或者从土壤生物活性角度阐释碳氮利用效应；而关于高浓度CO2作用下红松其他器官与培养土壤碳氮积累特征的研究较少。为此，笔者以红松幼苗为研究对象，系统研究不同CO2浓度处理苗木1个生长季后各器官碳、氮浓度与积累（吸收）量，并分析其培养土壤碳、氮含量，旨在探知红松及其土壤生境对未来大气CO2浓度的碳、氮响应策略，为深入了解我国温带森林生态系统对全球变化的响应机制提供参考。
1 材料与方法
1.1供试苗木培养
2013年4月上旬，挑选3年生生长形态相近的红松幼苗，移栽至13cm×18cm培养容器中，培养基质为暗棕壤（原生土壤A1层土），中壤土质地，有机碳含量65.02g/kg，全氮量5.21g/kg，pH值约5.57。5月初，将红松幼苗分别移至PERCIV AL植物培养箱上、下箱体中，采用96级程序模块模拟原始阔叶红松林下条件进行培养，每组30株红松幼苗。CO2浓度、光强及温度由培养箱程序自动控制，上、下箱体CO2浓度分别设置为700μmol/mol与350μmol/mol，其他生境条件基本一致，光强15~240μmol/(m2·s)以模拟林下光强日变化，光周期15.5h，培养温度日变化18.0~25.5℃，每6天为苗木定量浇水，控制初始体积含水率基本一致（约40%）。
1.2测定方法
9月底，测定苗木与土壤的碳、氮指标。将整株苗木取出，立即分解，选取根系、当年生茎和当年生叶，杀青后，80℃烘干至恒重；从两种CO2处理中各随机选取4株苗木，采用德国Elementar元素分析仪（vario MACRO）测定根系、当年生茎、当年生叶碳、氮浓度，计算红松幼苗各器官碳氮比，并根据碳、氮浓度与生物量乘积计算碳、氮积累（吸收）量。剔除红松幼苗培养土壤中杂质，其中部分过筛制备2mm新鲜土壤样品，其余土壤风干后过筛制备2mm与0.149mm风干土样；新鲜土壤样品经0.5mol/L K2SO4溶液提取，液土比2:1，振荡30min，过0.45μm微孔滤膜后采用liqui TOCⅡ分析仪测定溶解性有机碳含量[23]，氯仿熏蒸法[23]测定土壤微生物量碳与微生物量氮含量；风干土壤样品分别采用外加热法测定有机碳含量，扩散法测定水解性氮含量，凯氏法测定全氮量，计算土壤碳氮比[24]。
1.3数据处理
数据运用SPSS 17.0软件进行均值比较分析和单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1两种CO2浓度培养红松幼苗碳氮特征
2.1.1两种CO2浓度培养红松幼苗碳氮浓度特征
高浓度CO2通过改变单位叶面积叶绿素含量引起植物叶片光合适应，进而引发碳反应过程的不同适应，增进光合过程中CO2固定、运转以及碳水化合物合成[4]。本文以根系、当年生茎、当年生叶测定数据说明幼苗碳、氮特征，尽可能消除幼苗前期培养干扰。两种CO2浓度处理红松幼苗各器官碳浓度研究结果表明（图1-a）：1）700μmol/mol350μmol/mol处理差异不显著；2）两处理红松幼苗碳浓度均表现为根<叶<茎，且差异均显著（P<0.05）。这说明该阶段高浓度CO2处理并未引起红松幼苗各器官碳浓度的显著变化。
许多研究发现，高浓度CO2导致植物各器官氮浓度下降[4,7,11,16,25]。笔者的研究发现红松幼苗各器官氮浓度的研究结果相似，研究结果表明（图1-b）：1）700μmol/mol处理红松幼苗根、茎、叶氮浓度较350μmol/mol 处理分别下降23.04%、32.13%、22.31%，且两处理差异均显著（P<0.05）；2）两处理红松幼苗氮浓度均表现为茎<叶<根，且差异均显著（P<0.05）。高浓度CO2作用下植物生长加快，氮利用效率提高，根系养分吸收动力下降，水分利用效率提高等可能是引起植物组织氮含量下降的重要原因[1,7,16,26,27,28]；其中，高浓度CO2作用下植物生物量显著增加（导致淀粉等碳水化合物在各器官中积累产生稀释效应[7,16]）及氮利用效率提高[26]与本文研究结果一致（本文高浓度CO2处理红松幼苗根、茎、叶分别增加16.8%、6.7%和40.0%，而各器官氮浓度显著下降，氮利用效率提高），而该处理苗木水分利用效率提高（详见参考文献[29]）导致养分质流运送减少也可能是红松幼苗氮浓度下降的重要原因[27]。
a
b
c
350μmol/mol700μmol/mol
350μmol/mol与700μmol/mol CO2浓度处理红松幼苗碳、氮浓度
Fig.1 Carbon and nitrogen concentration in Pinus koraiensis seedling at 350μmol/mol CO 2 两种CO2浓度处理红松幼苗各器官碳氮比研究结果表明（图1-c）：1）茎、叶碳氮比约为 1.31、1.47、1.28倍，且差异均显著（P<0.05
均表现为根<叶<茎，且差异均显著（P<0.05）。这一变化不利于林地凋落物矿化。
2.1.2两种CO2浓度培养红松幼苗碳氮积累（吸收）特征
两种CO2浓度处理红松幼苗各器官碳积累量研究结果表明：700μmol/mol
累量较12.05%、7.39%、37.63%（图2-a），其中两处理叶碳积累量差异显著（P<0.05）。尽管研究阶段高浓度CO2处理并未引起红松幼苗各器官碳浓度显著变化，但由于其作用下各器官生物量显著增加，碳积累量相应增加；红松幼苗各器官当年新生组织中叶的碳积累量最大。这与三江平原湿地小叶章（Calamagrostis angustifoli）各生长期的研究结果一致，支持高CO2浓度作用下生物量显著增加引起碳积累量增加的观点[7]。同时，高浓度CO2作用下叶碳在新生组织中的分配比例增高，高、低浓度CO2处理叶碳的分配比例分别为63.0%与57.8%，这与玉米（Zea mays）的研究结果相似[4]。
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350μmol/mol 700μmol/mol
350μmol/mol 与700μmol/mol CO 2浓度处理红松幼苗碳、氮积累（吸收）accumulation in Pinus koraiensis seedling at 350μmol/mol CO 2 and 700μmol/mol CO 两种CO 2浓度处理红松幼苗各器官氮吸收量研究结果表明：700μmol/mol 350μmol/mol 14.48%和27.45%，叶氮吸收量升高8.13%（图2-b （P <0.05），苗木新生组织氮吸收总量差异不显著。植物生长加快通常导致其矿质营养需求与吸收增加[30]，然等（2000）认为这可能与植物生境氮营养水平有关，高浓度2处理高氮生境
美洲山杨（等（2000）也发现，高浓度CO 发生显著变化[27]低浓度CO 2
2.2两种CO 2两种CO 2量碳较处理处理土壤碳氮比较350μmol/mol 表1 350μmol/mol 与700μmol/molCO 2浓度处理红松幼苗土壤碳、氮特征
Table 1 Carbon and nitrogen characteristics in Pinus koraiensis seedling soil at 350μmol/mol CO 2 and 700μmol/mol CO 2
CO 2浓度
CO 2 concentration
（μmol/mol ） 有机碳 organic carbon
（g·kg -1）
溶解性有机碳 extractable dissolved organic carbon （mg·kg -1） 微生物量碳 microbial biomass carbon （mg·kg -1） 全氮量 total nitrogen （g·kg -1） 水解性氮 hydrolysable nitrogen （mg·kg -1） 微生物量氮 microbial biomass nitrogen （mg·kg -1） 碳氮比 C/N ratio 350 68.22±5.94 46.06±4.52a 585±58 5.96±0.89 702±104 58.74±7.51
11.44 700 69.53±5.87 59.34±2.52b 513±64 5.79±0.25 680±92 56.75±5.71 12.00
a
b
CO2在土壤中的浓度约为其大气浓度的10~50倍，其对土壤生境的干扰主要由其作用下地被植物的生理生化过程间接导致[32,33]，土壤对大气CO2浓度的响应也因此滞后于植物生理生态变化。土壤碳/氮含量的变化取决于其在土壤生态系统中输入与输出的消长关系。许多研究表明：高浓度CO2持续作用导致植物向土壤输入有机碳/氮（凋落物、根系及其分泌物）数量增加，其C/N升高[2,25,34-37]；同时，根系与微生物呼吸产生变化，可溶性有机碳淋溶、甲烷排放、土壤反硝化及微生物固氮增强[11,21,30,34,38-41]。就本文高浓度CO2处理红松幼苗1个生长季的研究结果分析，仅土壤溶解性有机碳对高浓度CO2的响应迅速，其含量显著升高28.82%，这个处理阶段有机碳、微生物碳、全氮量、微生物氮及水解性氮尚未产生显著差异。
土壤溶解性有机碳含量显著升高说明此时段高浓度CO2处理使红松幼苗根系分泌碳水化合物迅速增多。其原因是：浸提液中大量SO42-使土壤胶体上吸附的有机阴离子发生吸附代换，导致土壤水溶性有机阴离子与溶解性有机阴离子含量增加，这些阴离子可能由凋落物分解或（和）根系分泌产生，然而红松幼苗培养过程中未产生凋落物，故可排除凋落物分解因素。
尽管两种CO2处理土壤有机碳与全氮量均未产生显著差异，但相对于CO2处理前，两处理土壤有机碳含量与全氮量均有不同程度升高，其可能的原因有2个：1）培养阶段红松幼苗根系周转与根系分泌物积累；2）原生生境与生长箱模拟生境（相对原生生境，生长箱内温度与光照日变化相对恒定且没有土壤淋溶）中植物生理生态差异与土壤积累/矿化差异的综合反映。
此外，两种CO2处理土壤微生物量碳、氮也未产生显著差异，其中高浓度CO2处理后土壤微生物量碳均值呈现下降。贾夏等（2006）研究5年生红松幼苗（CO2处理4年）研究发现高浓度CO2显著抑制0-10cm土层土壤微生物量碳含量[19]。本文相对较短的处理时间可能是导致研究结果差异的重要原因。
3 结论
1）相对于低浓度CO2处理，高浓度CO2处理并未对红松幼苗根、茎及叶的碳浓度产生显著影响，但导致叶碳积累量显著增加；
2）相对于低浓度CO2处理，高浓度CO2培养红松幼苗根、茎、叶氮浓度显著降低，茎氮吸收量显著下降；
3）相对于低浓度CO2处理，高浓度CO2培养红松幼苗根、茎、叶碳氮比升高；
4）高浓度CO2作用下土壤溶解性有机碳含量显著增加，总有机碳、微生物量碳、全氮、微生物量氮及水解性氮含量均未发生显著变化，碳氮比增加。
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土壤微生物生物量的测定方法
土壤微生物生物量的测定方法1土壤微生物碳的测定方法（熏蒸提取----仪器分析法） 基本原理 新鲜土样经氯仿熏蒸后（24h），土壤微生物死亡细胞发生裂解，释放出微生 物生物量碳，用一定体积的LK 2SO 4 溶液提取土壤，借用有机碳自动分析仪测定微 生物生物量碳含量。根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤测定有机碳的差值及转换系数（K EC），从而计算土壤微生物生物量碳。 实验仪器 自动总有机碳（TOC）分析仪（Shimadzu Model TOC—500,JANPAN）、真空干燥器、烧杯、三角瓶、聚乙烯熟料管、离心管、滤纸、漏斗等。 实验试剂 1）无乙醇氯仿（CHCL 3 ）； 2）L硫酸钾溶液：称取87g K 2SO 4 溶于1L蒸馏水中 3）工作曲线的配制：用L硫酸钾溶液配制10ugC/L、30ugC/L、50ugC/L、 70ugC/L、100ugC/L系列标准碳溶液。（其实一般情况下， 仪器会自带的标曲，一般不用自己做的） 操作步骤 土壤的前处理（过筛和水分调节略） 熏蒸 称取新鲜（相当于干土，这个可以根据自己土样的情况而定）3份分别放入25ml小烧杯中。将烧杯放入真空干燥器中，并放置盛有无乙醇氯仿（约2/3）的15ml烧杯2或3只，烧杯内放入少量防暴沸玻璃珠，同时放入一盛有NaOH溶液的小烧杯，以吸收熏蒸过程中释放出来的CO 2 ，干燥器底部加入少量水以保持容器湿度。盖上真空干燥器盖子，用真空泵抽真空，使氯仿沸腾5分钟。关闭真空干燥器阀门，于25℃黑暗条件下培养24小时。 抽真空处理 熏蒸结束后，打开真空干燥器阀门（应听到空气进入的声音，否则熏蒸不完
全，重做），取出盛有氯仿（可重复利用）和稀NaOH溶液的小烧杯，清洁干燥器，反复抽真空（5或6次，每次3min，每次抽真空后最好完全打开干燥器盖子），直到土壤无氯仿味道为止。同时，另称等量的3份土壤，置于另一干燥器中为不熏蒸对照处理。（注意：熏蒸后不可久放，应该快速浸提）※ 浸提过滤 从干燥器中取出熏蒸和未熏蒸土样，将土样完全转移到80ml聚乙烯离心管中，加入40ml L硫酸钾溶液（土水比为1:4，考虑到土样的原因，此部分熏蒸和不熏蒸土均为4g，即，4g土：16ml的硫酸钾溶液，当然这个加入量要根据TOC仪器的进入量决定）300r/min振荡30min，用中速定量滤纸过滤。同时作3个无土壤基质空白。土壤提取液最好立即分析，或—20℃冷冻保存（但使用前需解冻摇匀）（注意这部分很重要，有研究结果表明：提取液如果不立即分析，请保存在—20℃，否则将影响浸提液的效果，其次，过滤时不要用普通的定性或定量滤纸，以免长久杂质会堵塞仪器的管路，建议使用那种一次性塑料注射器，配一个的滤头，一个才1元）。 TOC仪器测定 吸取上述土壤提取液10ul（这个要根据仪器自己的性能决定，但是一般情况下，在测定土壤滤液时候，要对其进行稀释，如果不稀释，一方面超过原来仪器的标曲，另一方面可能堵塞仪器。）注入自动总有机碳（TOC）分析仪上，测定提取液有机碳含量。由于总有机碳分析仪型号较多，不同的型号则操作程序存在较大差异，这里以本实验室使用的有机碳分析仪（Shimadzu Model TOC---500,JAPAN）为例。 计算 SMBC=(E C CHCL3—E C CK)*TOC仪器的稀释倍数*原来的水土比/ 2 土壤微生物生物量氮（茚三酮比色法） 土壤微生物生物氮一般占土壤全氮的2%—7%，是土壤中有机—无机态氮转化的一个重要环节，关于土壤微生物氮的测定常见的熏蒸浸提法有两种，一是全氮测定法，另一个是茚三酮比色法，如下 基本原理（茚三酮比色法）
土壤检测标准
土壤检测标准 NY/T 1121-2006 土壤检测系列标准： NY/T 1121.1-2006 土壤检测第1部分：土壤样品的采集、处理和贮存NY/T 1121.2-2006 土壤检测第2部分：土壤pH的测定 NY/T 1121.3-2006 土壤检测第3部分：土壤机械组成的测定 NY/T 1121.4-2006 土壤检测第4部分：土壤容重的测定 NY/T 1121.5-2006 土壤检测第5部分：石灰性土壤阳离子交换量的测定NY/T 1121.6-2006 土壤检测第6部分：土壤有机质的测定 NY/T1121.7-2006土壤检测第7部分：酸性土壤有效磷的测定 NY/T1121.8-2006土壤检测第8部分：土壤有效硼的测定 NY/T1121.9-2006土壤检测第9部分：土壤有效钼的测定 NY/T 1121.10-2006 土壤检测第10部分：土壤总汞的测定 NY/T 1121.11-2006 土壤检测第11部分：土壤总砷的测定 NY/T 1121.12-2006 土壤检测第12部分：土壤总铬的测定 NY/T 1121.13-2006 土壤检测第13部分：土壤交换性钙和镁的测定 NY/T 1121.14-2006 土壤检测第14部分：土壤有效硫的测定 NY/T 1121.15-2006 土壤检测第15部分：土壤有效硅的测定 NY/T 1121.16-2006 土壤检测第16部分：土壤水溶性盐总量的测定 NY/T 1121.17-2006 土壤检测第17部分：土壤氯离子含量的测定 NY/T 1121.18-2006 土壤检测第18部分：土壤硫酸根离子含量的测定 NY/T 1119-2006 土壤监测规程 NY/T 52-1987 土壤水分测定法 NY/T 53-1987 土壤全氮测定法(半微量开氏法) NY/T 88-1988 土壤全磷测定法 NY/T 87-1988 土壤全钾测定法 NY/T 86-1988 土壤碳酸盐测定法 NY/T 1104-2006 土壤中全硒的测定 NY/T 296-1995 土壤全量钙、镁、钠的测定 NY/T 295-1995 中性土壤阳离子交换量和交换性盐基的测定 NY/T 889-2004 土壤速效钾和缓效钾
土壤微生物量碳测定方法
土壤微生物量碳测定方法及应用 土壤微生物量碳（Soil microbial biomass）不仅对土壤有机质和养分的循环起着主要作用，同时是一个重要活性养分库，直接调控着土壤养分（如氮、磷和硫等）的保持和释放及其植物有效性。近40年来，土壤微生物生物量的研究已成为土壤学研究热点之一。由于土壤微生物的碳含量通常是恒定的，因此采用土壤微生物碳(Microbial biomass carbon, Bc)来表示土壤微生物生物量的大小。测定土壤微生物碳的主要方法为熏蒸培养法（Fumigation-incubation, FI）和熏蒸提取法（Fumigation-extraction, FE）。 熏蒸提取法（FE法） 由于熏蒸培养法测定土壤微生物量碳不仅需要较长的时间而且不适合于强酸性土壤、加 入新鲜有机底物的土壤以及水田土壤。Voroney (1983)发现熏蒸土壤用·L-1K 2SO 4 提取液提取 的碳量与生物微生物量有很好的相关性。Vance等(1987)建立了熏蒸提取法测定土壤微生物 碳的基本方法：该方法用·L-1K 2SO 4 提取剂（水土比1：4）直接提取熏蒸和不熏蒸土壤，提取 液中有机碳含量用重铬酸钾氧化法测定；以熏蒸与不熏蒸土壤提取的有机碳增加量除以转换 系数K EC (取值来计算土壤微生物碳。 Wu等（1990）通过采用熏蒸培养法和熏蒸提取法比较研究，建立了熏蒸提取——碳自动一起法测定土壤微生物碳。该方法大幅度提高提取液中有机碳的测定速度和测定结果的准确度。 林启美等（1999）对熏蒸提取-重铬酸钾氧化法中提取液的水土比以及氧化剂进行了改进，以提高该方法的测定结果的重复性和准确性。 对于熏蒸提取法测定土壤微生物生物碳的转换系数K EC 的取值，有很多研究进行了大量的 研究。测定K EC 值的实验方法有：直接法（加入培养微生物、用14C底物标记土壤微生物）和间接法（与熏蒸培养法、显微镜观测法、ATP法及底物诱导呼吸法比较）。提取液中有机碳的 测定方法不同（如氧化法和仪器法），那么转换系数K EC 取值也不同，如采用氧化法和一起法 K EC 值分别为（Vance等，1987）和（Wu等，1990）。不同类型土壤（表层）的K EC 值有较大不 同，其值变化为（Sparling等，1988，1990；Bremer等，1990）。Dictor等（1998）研究表 明同一土壤剖面中不同浓度土层土壤的转换系数K EC 有较大的差异，从表层0-20cm土壤的K EC 为，逐步降低到180-220cm土壤的K EC 为。 一、基本原理 熏蒸提取法测定微生物碳的基本原理是：氯仿熏蒸土壤时由于微生物的细胞膜被氯仿破 坏而杀死，微生物中部分组分成分特别是细胞质在酶的作用下自溶和转化为K 2SO 4 溶液可提取 成分（Joergensen,1996）。采用重铬酸钾氧化法或碳-自动分析仪器法测定提取液中的碳含量，以熏蒸与不熏蒸土壤中提取碳增量除以转换系数K EC 来估计土壤微生物碳。 二、试剂配制 （1）硫酸钾提取剂（·L-1）：取分析纯硫酸钾溶解于蒸馏水中，定溶至10L。由于硫酸钾较难溶解，配制时可用20L塑料桶密闭后置于苗床上（60-100rev·min-1）12小时即可完全溶解。 （2） mol·L-1（1/6K 2Cr 2 O 7 ）标准溶液：称取130℃烘2-3小时的K 2 Cr 2 O 7 （分析纯）9.806g 于1L大烧杯中，加去离子水使其溶解，定溶至1L。K 2Cr 2 O 7 较难溶解，可加热加快其溶 解。 （3） mol·L-1（1/6K 2Cr 2 O 7 ）标准溶液：取经130℃烘2-3小时的分析纯重铬酸钾4.903g， 用蒸馏水溶解并定溶至1L。
二氧化碳与氢氧化钠反应
二氧化碳与氢氧化钠溶液反应考题归类解析 1、化学课上，老师将CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，我们观察到前者变浑，后者没有明显现象，CO2和NaOH是否发生了化学反应呢？甲、乙两同学设计了右图所示的A、B两个实验来验证，观察到现象是：装置A软塑料变扁，装置B 活塞向上运动。 （1）甲同学认为这两个实验都可行，其反应原理都可以用化学方程式表示 为。 （2）乙同学提出了质疑，他认为这两个实验都不能证明使容器内压强变小的原因是CO2与反应，还是CO 2溶于水，甲同学认为可以补充一个实验来回答该问题，该实验是。（只利用A装置――矿泉水瓶进行） 2、某化学实验小组在探究CO2和NaOH是否发生反应时，小明设计出下列三种装置进 行实验：请回答以下几个问题：
（1）写出上图中标有字母的仪器名称：a ，b 。 （2）以上三个实验中，①③有明显现象，请你帮小明记录他观察到的实验现象： 实验①。实验③。 （3）实验②因选用仪器不当导致未能观察到明显现象，请你帮小明寻找一种物品替代该装置中的广口瓶，以使实验取得成功，你将选用的物品是，改进后能看到的实验 现象是。 （4）小余同学提出了质疑，他认为小明实验还不足以证明CO2与NaOH确实发生了 反应，其理由是。 （5)小余同学又补充了设计如下实验方案来进一步证明，我来帮他完成： 实验步骤和方法实验现象实验结论 方案1 CO2和NaOH确实发生了化学反应 (6)请你再设计一个与上述实验不同原理的实验来证明并检验CO2和NaOH溶液反应 生成了Na2CO3，并将有关的实验操作、现象、结论填入下表： 实验操作实验现象结论
3．有些化学反应有明显的现象，有些化学反应必须借助一定的装置来判断反应是否发生。在探究CO2和NaOH是否发生化学变化时，某校化学探究小组的同学设计了以下四种实验装置。 回答下列问题： （1）请简单描述上述四种装置中的实验现象： A_____________________________________________________________ B_____________________________________________________________ C_____________________________________________________________ D_____________________________________________________________（2）上述四种实验设计所依据的共同原理是_________________________________ 4、常温常压下1体积水约溶解1体积二氧化碳气体，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应时没有明显的现象变化。某研究小组设计了下列实验装置(所有装置的气密性良好) ，试图通过观察现象来间接证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。
凯氏定氮法：土壤微生物量氮测定
土壤微生物量氮的测定方法 1.试剂配制： (1)混合催化剂：按照硫酸钾：五水硫酸铜：硒粉=100：10：1，称取硫酸钾100g、 五水硫酸铜10g、硒粉1g。均匀混合后研细,贮于瓶中。 (2)密度为1.84浓硫酸。 (3)40%氢氧化钠：称400g氢氧化钠于烧杯中，加蒸馏水600ml，搅拌使之全部溶 解定容至1L。 (4)2%硼酸溶液：称20g硼酸溶于1000ml水中，再加入20ml混合指示剂。（按体 积比100:2加入混合指示剂） (5)混合指示剂：称取溴甲酚绿0.5g和甲基红0.1克,溶解在100ml95%的乙醇中, 用稀氢氧化钠或盐酸调节使之呈淡紫色，此溶液pH应为4.5。 (6)0.01mol的盐酸标准溶液：取比重1.19的浓盐酸0.84ml，用蒸馏水稀释至 1000ml，用基准物质标定之。 (7)0.5M K2SO4溶液：称取K2SO4 87.165g溶解于蒸馏水中，搅拌溶解，（可加 热）定容至1L。 (8)去乙醇氯仿的配制：在通风柜中，量取100毫升氯仿至500毫升的分液漏斗 中，加入200毫升的蒸馏水，加塞，上下振荡10下，打开塞子放气，而后加塞再振荡10下，反复3次，将分液漏斗置于铁架台上，静止溶液分层，打开分液漏斗下端的阀，将下层溶液（氯仿）放入200毫升的烧杯中，将剩余的溶液倒入水槽，用自来水冲洗。再将烧杯中的氯仿倒入分液漏斗中，反复3次。将精制后的氯仿倒入棕色瓶中，加入无水分析纯的CaCl2 10g，置于暗处保存。 2.试验步骤：。 （1）制样：称取新鲜土壤（30.0g）于放置烧杯中，加约等于田间持水量60%水在25℃下培养7~15d。取15.0g土于烧杯，置于真空干燥器中，同时内放一装有用100ml精制氯仿的小烧杯，密封真空干燥器，密封好的真空干燥器连到真空泵上，抽真空至氯仿沸腾5分钟，静置5分钟，再抽滤5分钟，同样操作三次。干燥器放入25℃培养箱中24小时后，抽真空15-30分钟以除尽土壤吸附的氯仿。按照土：0.5M K2SO4=1:4(烘干土算，一般就是湿土：0.5M K2SO4=1：2)，加入0.5M K2SO4溶液（空白直接称取15.0g土，加同样比例0.5M K2SO4溶液）震荡30分钟，过滤。 （2）测定：滤液要是不及时测定，需立即在-15℃以下保存，此滤液可用于微生物碳氮的测定。微生物碳测定只吸取2ml，采用重铬酸钾-硫酸亚铁滴定法测定。微生物氮吸取滤液10ml于消化管中，加入2g催化剂，在再加5ml浓硫酸，管口放一弯颈小漏斗，将消化管置于通风橱内远红外消煮炉的加热孔中。打开消煮炉上的所有加热开关进行消化，加热至微沸，关闭高档开关，继续加热。消煮至
第17章 碳硅硼 习题解答
第17章碳硅硼 17-1解：CO和N2是等电体（14e），分子轨道能级图相似，分子中都有三重键：键能相近。一般条件下，两种物质都是气体，很少溶于水；熔、沸点，临界力，临界温度等一些物理性质也相似。 但CO和N2分子中三重键特点并不完全相同，N2分子中负电荷分布是对称的，而CO却是不对称的。C原子略带负电荷，再加上C的电负性比N小，因此CO比 σπ N2较易给出电子对向过渡金属原子（离子）配位，除形成-配键外，还有-反馈键形成，故生成的配合物较稳定。而N2的配位能力远不如CO，分子氮配合物远不如羰基化合物稳定。所以CO的键能虽比N2略大，但化学性质却比N2要活泼，不象N2那样“惰性”。 17—2解：实验室制备CO的方法有 ①将CO2还原CO2(g)+C(s)====2CO(g) ②将H2C2O4或和HCOOH加热分解 H2C2O4(s)=====CO(g)+CO2(g)+H2O(l) HCOOH(l)====CO(g)+H2O(l) 或用HCOONa(s)+H2SO4(l)====(l)+NaHSO4(s)HCOOH进一步分解得CO CO仅微溶于水，可用排水集气法收集。因为有毒，制备及收集过程应在通风橱内进行。 工业上用焦炭在有限的空气中燃烧或在灼热的焦炭中通入水蒸气都可以得到CO的混合气体。 CO能与许多物质进行加成反应和还原反应： （1）Ni+4CO====Ni(CO)4条件：1atm,25℃ （2）CuCl(氨水或盐酸溶液)+CO+2H2O====CuC l·C O·2H2O （3）CO+NaOH====HCOONa条件：6~10atm,473K （4）2H2+CO=====CH3OH条件：Cr2O3·ZnO，623~673K （5）CO+PdCl2+H2O====CO2+P d↓+2HCl 17-3答：（1）金属镁着火----砂子 （2）金属钠着火-----砂子 （3）黄磷着火-------水、泡沫灭火器、干冰 （4）油着火----泡沫灭火器、干冰、砂子、 （5）木器着火----以上都可以 17—4解：T=273K P=105Pa （1）100g水中，H2CO3的物质的量为170 10-3/22.4=0.00759(mol)所以H2CO3的实际浓度为0.0759mol/L；
土壤活性有机碳的测定及其影响因素概述
Hans Journal of Soil Science 土壤科学, 2018, 6(4), 125-132 Published Online October 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/ac1440134.html,/journal/hjss https://https://www.wendangku.net/doc/ac1440134.html,/10.12677/hjss.2018.64016 Determination of Soil Active Organic Carbon Content and Its Influence Factors Xingkai Wang1, Xiaoli Wang1*, Jianjun Duan2, Shihua An1 1Agricultural College, Guizhou University, Guiyang Guizhou 2College of Tobacco, Guizhou University, Guiyang Guizhou Received: Sep. 29th, 2018; accepted: Oct. 16th, 2018; published: Oct. 23rd, 2018 Abstract Soil active organic carbon is an important component of terrestrial ecosystems and an active chemical component in soil. It is of great significance in the study of terrestrial carbon cycle. Many studies have shown that soil active organic carbon can reflect the existence of soil organic carbon and soil quality change sensitively, accurately and realistically. In recent years, soil ac-tive organic carbon has become the focus and hot spot of research on soil, environment and ecological science. Soil active organic carbon can be characterized by dissolved organic carbon (DOC), microbial biomass carbon (SMBC), mineralizable carbon (PMC), light organic carbon (LFC) and easily oxidized organic carbon (LOC). This paper reviews the determination methods and influencing factors of these five active organic carbons, and looks forward to the future research focus, laying the foundation for the scientific management of land and the effective use of soil nutrients. Keywords Soil Organic Carbon, Determination Methods, Influencing Factors 土壤活性有机碳的测定及其影响因素概述 王兴凯1，王小利1*，段建军2，安世花1 1贵州大学农学院，贵州贵阳 2贵州大学烟草学院，贵州贵阳 收稿日期：2018年9月29日；录用日期：2018年10月16日；发布日期：2018年10月23日 *通讯作者。
土壤微生物量碳氮测定方法
1.23.1 土壤微生物碳的测定——TOC-V CPH有机碳分析仪 一、方法原理 土壤有机碳的测量方法主要有两种，即氯仿熏蒸培养法和氯仿熏蒸—直接浸提法。 1．氯仿熏蒸培养法[1]：土壤经氯仿熏蒸后再进行培养，测定培养时间内熏蒸与未熏蒸处理所释放CO2之差来计算土壤生物量碳。 2．氯仿熏蒸直接浸提法[2]：土壤经氯仿熏蒸后直接浸提进行，测定浸提液中的碳含量，以熏蒸和不熏蒸土壤中总碳的差值为基础计算土壤微生物含碳量。 直接提取法与氯仿熏蒸培养法相比，直接提取法具有简单、快速、测定结果的重复性较好等优点。直接提取法测定土壤微生物量的碳的方法日趋成熟。现在氯仿熏蒸—K2SO4提取法已成为国内外最常用的测定土壤微生物碳的方法。本实验以氯仿熏蒸直接浸提法为例介绍土壤微生物量碳氮的浸提与测定。 二、主要仪器 振荡机、真空干燥器、真空泵、TOC-V CPH有机碳分析仪。 二、试剂 1．氯仿（去乙醇）：普通氯仿一般含有乙醇作为稳定剂，使用前要去除乙醇。将氯仿按照1︰2（v/v）的比例与蒸馏水一起放入分液漏斗中，充分振动，慢慢放出底部氯仿，重复3次。得到的无乙醇氯仿加入无水CaCl2，以除去氯仿中的水分。 2．0.5 mol·L-1 K2SO4浸提液：43.57g分析纯K2SO4定溶至1L。 四、操作步骤 称取过2mm筛的新鲜土样12.5g六份，置于小烧杯中。将其中三份小烧杯放入真空干燥器中，干燥器底部放3个烧杯，其中一个放氯仿，烧杯内放少许玻璃珠（防爆），另一个放水（保持湿度），再放一杯稀NaOH。抽真空时，使氯仿剧烈沸腾3-5 min，关掉真空干燥器阀门，在暗室放置24 h。熏蒸结束后，打开干燥器阀门，取出氯仿，在通风厨中使氯仿全部散尽。另三份土壤放入另一干燥器中，但不放氯仿。 将熏蒸的土样全部转移至150 mL三角瓶中，加入50mL 0.5 mol·L-1 K2SO4 (土水比为1:4)，振荡30min，过滤。未熏蒸土样操作相同，同时做空白。 五、结果计算 土壤微生物量碳 =（熏蒸土壤有机碳-未熏蒸土壤有机碳）/0.45 式中：0.45——将熏蒸提取法提取液的有机碳增量换算成土壤微生物生物量碳所采用的转换系数（kEc)。 一般量容法采用的kEc值为0.38，仪器分析法kEc 取值0.45。 六、注意事项 1．氯仿致癌，操作时应在通风厨中进行。 2．打开真空干燥器时，要听声音，如没空气进去的声音，试验需重做。 3．应注意试剂的厂家，有些厂家的K2SO4试剂不宜浸提土壤微生物量碳。 4．浸提液应立即用TOC-V CPH有机碳分析仪测定或在-18℃下保存。 1.23.2土壤微生物量氮的测定 一、方法原理 土壤微生物态氮是土样在CHCl3熏蒸后直接浸提氮含量，并进行测定，以熏蒸和不熏蒸
土壤微生物生物量碳及其影响因子研究进展(精)
土壤微生物生物量碳及其影响因子研究进展3 黄辉(1陈光水(1谢锦升(1黄朝法(2 (1.福建师范大学福州350007;2.福建省林业调查规划院福州350003 摘要:笔者较为全面地综述了国内外土壤微生物生物量碳的研究成果。笔者针对土壤微生物生物量碳主要受到碳氮限制、树种类型、土地利用方式、管理措施、土壤湿度和温度、土壤质地等因素的影响,提出了今后的研究应集中在以下几个方面:(1加强不同尺度土壤微生物生物量碳的影响因子及调控机理研究;(2进一步加强不同土壤类型下土壤微生物生物量碳动态及调控机理研究;(3对影响土壤微生物生物量碳高低不确定性的因子进行深入研究;(4加强其他因子对土壤微生物生物量碳影响的研究;(5探讨全球气候变化对土壤微生物生物量碳的影响。 关键词:微生物生物量碳;土壤;影响因子;全球变化 Adva nces on Soil Microbial Biomass Ca rbon a nd Its Effect Factor Huang Hui(1Che n Gua ngshui(1Xie J ingsheng(1Huang Chaof a(1 (1.Fujia n N or mal U niversity Fuzhou350007;2.Fujian Provincial Forest ry Survey a nd Planning Institute Fuzhou350003 Abstract:The aut hors review current knowledge of t he p roperty and deter mination of soil microbial biomass carbon a nd several f act ors cont rolling its dynamics bot h at home a nd abroad.By now,t here are several f ac2 t ors influe ncing soil microbial biomass carbon w hich include inhere nt p roperties of t he soil like texture,mois2 ture and temp erature a nd etc.Besides t hese,external f act ors(C a nd N limitation,sp ecies typ e,ma nageme nt measures and diff ere nces in la nd usealso cont rol on soil microbial biomass carbon.Despite intensive resear2 ches in recent years,t he uncertainties of soil microbial biomass still re main f or f urt her studies:(1St re ngt he2 ning eff ect f act ors of soil microbial biomass carbon a nd its cont rol mecha nism at diff erent scale;(2Paying
氧化钠与二氧化碳反应-碳酸钠和二氧化碳
氧化钠与二氧化碳反应-碳酸钠和二 氧化碳 碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠检验 NaHCO3溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液 33．研究盐类物质的性质时，甲、乙、丙三位同学分别向NaHCO3溶液中滴加石灰水，均产生白色沉淀。他们分别设计实验方案，对自己过滤后的滤液中溶质的成分进行如下探究。【实验准备】 用一定溶质的质量分数的NaHCO3溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液进行如下实验，为设计 是。【查阅资料】 氯化钙溶液显中性。
滤液中所含的溶质有以下几种可能： ①NaOH；②Na2CO3；③NaOH和Ca(OH)2；④Na2CO3和NaHCO3；⑤Na2CO3和NaOH 【实验及分析】甲同学：取少量滤液于试管中，滴加过量的稀盐酸，产生大量无色气泡，则滤液中的 溶质是Na2CO3。 乙同学：取少量滤液于试管中，向其中通入少量CO2，产生白色沉淀，则滤液中的溶质 是NaOH和Ca(OH)2。 丙同学：分别取少量滤液于两支试管中，向一支试管中滴加CaCl2溶液，有白色沉淀产 生；将另一支试管中的滤液加热至沸腾，将产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，则滤液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3。【反思与评价】老师认为乙、丙同学的实验方案和结论合理。
①丙同学的实验中，加入CaCl2溶液的目的是。 ②根据乙同学的结论，NaHCO3溶液与澄清石灰水反应的化学方程式是。老师认为甲同学的实验方案和结论存在不足。丁同学通过以下实验帮助甲同学确 表中的现象Ⅰ为；现象Ⅱ为产生蓝色沉淀，对应反应的化学方程式 结合此次探究活动，你认为下列说法正确的是_____。a．盐溶液可能显碱性 b．化学反应的产物与反应物的量有关 c．碱和盐反应一定生成另外一种碱和另外一种盐 d．判断溶液混合后的成分不仅要考虑产物，还要考虑反应物是否过量 33、同学们发现NaOH溶液与NaHCO3溶液混合后无明显现象，产生疑问：两种物质是否发生了化学反应?
土壤肥力鉴定指标
精心整理 在农业生产中，通常用高产或低产来说明一块地的肥力，这是很不全面的。必需有一些主要的鉴定指标。在土壤学中，常用的土壤肥力鉴定指标有以下几项： 1、土壤酸碱度：用“p H”符号表示，适宜大多数作物的酸碱度（pH ）值为6.5～7.5。 2、土壤有机质：以百分数（％）表示，有机质含量高的土壤供肥能力大。大田：有机质含量高于5 3％； 4的，的，属 5 6、土壤质地：土壤质地是指土壤大小土粒的搭配情况，以一定体积的土壤中，不同直径土壤颗粒的重量，所占土壤重量的百分数表示。粘土的直径小于0.001毫米土粒的含量大于30％；壤土的直径为0.01～0.05毫米土粒的含量大于40％；砂土的直径为0.05～1.0毫米土粒的含量大于50％。 土壤肥力指标体系 土壤营养（化学）指标 土壤物理性状指标 土壤生物学指标 土壤环境指标 1.全氮 2.全磷 3.全钾 4.碱解氮 5.有效磷 6.有效钾 1.质地 2.容重 3.水稳性团聚体 4.孔隙度（总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度） 5.土壤耕层温度变幅 1.有机质 2.腐殖酸（富里酸、胡敏酸） 3.微生物态碳 4.微生物态氮 5.土壤酶活性（脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶、转化酶、磷酸酶等） 1.土壤pH 2.地下水深度 3.坡度 4.林网化水平
7.阳离子交换量 8.碳氮比6.土层厚度 7.土壤含水量 8.粘粒含量 一、华北平原 黄土地棕壤 冬小麦、棉花、花生 中、低产田，有机质含量不高，缺磷少氮 褐土 三、 北部 树种： 针叶林――红松、落叶松 落叶阔叶林――白桦、紫椴 四、四川盆地紫色土 丘陵地区 粮、棉、油菜、
森林生态系统土壤碳库与碳吸存对氮沉降的响应
森林生态系统土壤碳库与碳吸存对氮沉降的响应 1引言 近几十年来石化燃料燃烧、化肥使用及畜牧业发展等向大气中排放的含氮化合物激增并引起大气 N 沉降成比例增加。并且全球 N 沉降水平预计在未来 25 a 内会加倍，目前人类对全球 N 循环的干扰已经远远超过对地球上其它主要生物地球化学循环的影响。从 20 世纪 80 年代起，欧洲和北美的生态学家就开始在温带森林开展了 N 沉降对森林结构和功能影响的研究。目前，N 沉降研究已成为国际上生态和环境研究的热点内容之一。 土壤碳库是陆地生态系统碳库中最大的贮库，并且是其中非常活跃的部分[10]。全球约有 1.4×1018 ~ 1.5×1018g 碳是以有机质形态储存于地球土壤中，是陆地植被碳库（0.5×1018 ~ 0.6×1018 g）的 2 ~ 3 倍，是大气碳库（0.7×1018 g）的 2 倍[10]。土壤碳库在维持全球碳平衡中的巨大作用使土壤碳库对人类活动的响应已成为国内外研究的热点[11]。由于土壤碳库巨大，它的波动对大气 CO2 浓度产生重要的影响。同时，增加土壤有机碳存储可有效促进陆地生态系统对大气 CO2 固定和延缓温室效应。土壤碳周转速率慢，受各种干扰影响小，能维持较长时期的碳储藏。影响森林生态系统土壤碳库的因素很多，如森林的采伐、开垦、火烧以及在全球变化背景下的全球变暖、UVB 辐射增强、N 沉降等，在这些方面已相继展开了大量研究。目前国内外对土壤碳库的研究多是针对当前环境下某种生态系统的土壤碳含量、碳储量的估算，不能很好的预测全球环境变化对土壤碳库的影响。大气 N 沉降借助其对凋落物分解和土壤呼吸的直接或间接作用，极大地影响了生态系统土壤碳蓄积过程，并且大部分沉降到森林生态系统中的 N 都被固定在土壤中，直接与土壤碳库相互作用[17]。全球存在 116PgC/yr 的碳失汇，部分是由于大气中 N 沉降增加及其与碳循环相互作用的结果[18]。所以深入探讨大气 N 沉降对土壤碳库的影响具有重要的价值，已经成为 2006 年 IGBP 计划第二期中陆地生态系统与大气过程相互作用的研究重点。虽然国内已有了很多关于 N 沉降对凋落物分解和土壤呼吸、根系周转方面的论述，但全面反映N 沉降对土壤碳库影响的研究尚未见报道。本文对国内外在土壤碳库如凋落物分解、土壤呼吸、根系周转等方面对 N 沉降响应的研究进展进行了综述，为进一步开展相关研究作参考。
土壤贫瘠怎么改善和提高肥力.doc
土壤贫瘠怎么改善和提高肥力 补充土壤有机质 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的一个重要指标，土壤有机质含量丰富，能够均衡长久地供给作物生长发育所必需的营养元素。农家肥、秸秆、菌肥或菌剂等都可以补充土壤有机质。 农家肥 目前自制发酵的有机肥，更受广大农户喜爱。鸡粪是很多农户的首选，因为鸡粪当中有机质含量很高，但鸡粪未充分腐熟而被使用，也会产生很大危害。 未充分发酵或腐熟的粪肥直接施用于作物，就会发生“二次发酵”。当发酵部位距根较近或作物植株较小时，发酵产生的热量、甲烷、氨等有害气体会影响作物生长，导致“烧根、烧苗”，严重时会造成植株死亡。 粪肥中含有大肠杆菌、线虫等病菌虫害，直接使用会导致病虫害侵染作物，影响作物健康。所以在自制有机肥时必须充分发酵、腐熟后再使用。 秸秆 秸秆的主要成分是碳，对于温室大棚可以使用秸秆补充有机质。尤其是7-10年的温室，使用秸秆的效果非常好。 由于连年使用大量元素，温室土壤中氮的含量超标，使用秸秆可以调节土壤碳氮比。
在使用秸秆时一定要做好病虫害防治，因为很多病原菌是在作物残体上存活的。 菌肥或者菌剂 粪肥分解慢，我们可以使用菌肥或菌剂，通过微生物来促进有机质的分解，为作物提供养分。 另外有益菌群还可以起到“以菌抑菌”的作用，抑制土壤中有害菌群的危害。 使用菌肥或菌剂调节土壤，是一个持续缓慢的过程，不要期待使用一次就能起到改良土壤的作用，只有坚持使用，才会给你意想不到的结果。 减少化肥的使用 连年种植、大量或过量使用化肥导致土壤板结、土质酸化，土壤问题越来越严重。化肥由于养分含量和浓度都比较高，所以在施用时应遵循少量多次原则。 建议施用水溶肥，水溶肥作为新型环保肥料，使用方便，可喷施、冲施并可和喷滴灌结合使用。在提高肥料利用率、节约农业用水、减少生态环境污染、改善作物品质以及减少劳动力等方面有明显优势。 土壤肥力不够，可以用以上方法进行补充，改善土壤，提高土壤有机质，种植作物才能获得丰产和稳产。
土壤微生物生物量的测定方 法(氯仿熏蒸)
土壤微生物生物量的测定方法 1土壤微生物碳的测定方法（熏蒸提取----仪器分析法）1.1 基本原理 新鲜土样经氯仿熏蒸后（24h），土壤微生物死亡细胞发生裂解，释放出微生物生物量碳，用一定体积的0.5mol/LK2SO4溶液提取土壤，借用有机碳自动分析仪测定微生物生物量碳含量。根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤测定有机碳的差值及转换系数（K EC），从而计算土壤微生物生物量碳。 1.2 实验仪器 自动总有机碳（TOC）分析仪（Shimadzu Model TOC—500,JANPAN）、真空干燥器、烧杯、三角瓶、聚乙烯熟料管、离心管、滤纸、漏斗等。 1.3 实验试剂 1）无乙醇氯仿（CHCL3）； 2）0.5mol/L硫酸钾溶液：称取87g K2SO4溶于1L蒸馏水中 3）工作曲线的配制：用0.5mol/L硫酸钾溶液配制10ugC/L、30ugC/L、50ugC/L、 70ugC/L、100ugC/L系列标准碳溶液。（其实一般情况下，仪器会自带的标曲，一般不用自己做的） 1.4 操作步骤 1.4.1 土壤的前处理（过筛和水分调节略） 1.4.2 熏蒸 称取新鲜（相当于干土10.0g，这个可以根据自己土样的情况而定）3份分别放入25ml小烧杯中。将烧杯放入真空干燥器中，并放置盛有无乙醇氯仿（约2/3）的15ml烧杯2或3只，烧杯内放入少量防暴沸玻璃珠，同时放入一盛有NaOH溶液的小烧杯，以吸收熏蒸过程中释放出来的CO2，干燥器底部加入少量水以保持容器湿度。盖上真空干燥器盖子，
用真空泵抽真空，使氯仿沸腾5分钟。关闭真空干燥器阀门，于25℃黑暗条件下培养24小时。 1.4.2 抽真空处理 熏蒸结束后，打开真空干燥器阀门（应听到空气进入的声音，否则熏蒸不完全，重做），取出盛有氯仿（可重复利用）和稀NaOH溶液的小烧杯，清洁干燥器，反复抽真空（5或6次，每次3min，每次抽真空后最好完全打开干燥器盖子），直到土壤无氯仿味道为止。同时，另称等量的3份土壤，置于另一干燥器中为不熏蒸对照处理。（注意：熏蒸后不 可久放，应该快速浸提）※ 1.4.4 浸提过滤 从干燥器中取出熏蒸和未熏蒸土样，将土样完全转移到80ml聚乙烯离心管中，加入40ml 0.5mol/L硫酸钾溶液（土水比为1:4，考虑到土样的原因，此部分熏蒸和不熏蒸土均为4g，即，4g土：16ml的硫酸钾溶液，当然这个加入量要根据TOC仪器的进入量决定）300r/min振荡 30min，用中速定量滤纸过滤。同时作3个无土壤基质空白。土壤提取液最好立即分析，或—20℃冷冻保存（但使用前需解冻摇匀）（注意这部分很重要，有研究结果表明：提取液如果不立即分析，请保存在—20℃，否则将影响浸提液的效果，其次，过滤时不要用普通的定性或定量滤纸，以免长久杂质会堵塞仪器的管路，建议使用那种一次性塑料注射器，配一个0.2um的滤头，一个才1元）。 1.4.5 TOC仪器测定 吸取上述土壤提取液10ul（这个要根据仪器自己的性能决定，但是一般情况下，在测定土壤滤液时候，要对其进行稀释，如果不稀释，一方面超过原来仪器的标曲，另一方面可能堵塞仪器。）注入自动总有机碳（TOC）分析仪上，测定提取液有机碳含量。由于总有机碳分析仪型号较多，不同的型号则操作程序存在较大差异，这里以本实验室使用的有机碳分析仪（Shimadzu Model TOC---500,JAPAN）为例。 1.5 计算
过氧化钠与二氧化碳、水的反应计算专题
过氧化钠与二氧化碳、水的反应计算专题 一、单一反应型——可用差量法 例1．某容器中通入V L CO2，再加入少量Na2O2后，气体体积缩小到W L，则被吸收的CO2的体积是（均为相同条件下）（） A．（V—W）L B．2（V—W）L C．（2V—W）L D．2W L 二、二元混合物型——可用二元一次方程组 例2．200℃时，11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6g，求原混合物中CO2和H2O的质量比。 三、连续反应型——可用化学方程式叠加法 例3．将含有O2和CH4的混合气体置于盛有23.4gNa2O2的密闭容器中，连续进行电火花点燃，反应结束后，容器内的压强为零（150 ℃），将残留物置于水中，无气体产生。原混合气体O2和CH4的物质的量之比为（）。 A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．2：1 四、讨论判断型——可用极限法确定关键点 例4．将amol Na2O2和b mol NaHCO3混合置于密闭容器中．加热至300℃使其充分反应，回答下列问题： ⑴当充分反应后密闭容器内气体只有氧气时。a和b的关系式是 ⑵当充分反应后密闭容器内固体只有Na2CO3时。a和b的关系式是 ⑶当充分反应后密闭容器内固体为Na2CO3和NaOH混合物时，a和b的关系式是 练习 1．将干燥的88gCO2通过装有Na2O2的干燥管后，气体质量变为60g，则反应后的气体中CO2的质量为（） A．24 g B．34 g C．44 g D．54 g 2．在天平两边各放一质量相等的烧杯，分别放入100g水，向左盘烧杯中加入4.6g金属钠，为保持天平平衡，向右盘烧杯中应加入Na2O2的质量约是（） A．4.52g B．5.12g C．5.54g D．6.22g 3．将CO、H2、O2混合气体16.5 g用电火花引燃，然后通过足量的Na2O2，固体增重7.5 g，则混合气体中O2的质量分数为（） A．36％B．54.5％C．.40％D．33.3％
LYT 1237-1999 土壤有机质的测定及碳氮比 方法证实
1 方法依据 本方法依据L Y/T 1237-1999土壤有机质的测定及碳氮比的计算 2 仪器和设备 电子分析天平，油浴锅 3 分析步骤 详见LY/T 1237-1999 土壤有机质的测定及碳氮比的计算5分析步骤 4试验结果报告 4.1方法检出限 按HJ 168-2010规定检出限公式，并结合LY/T 1237-1999中的计算公式，得出 kg g M M V k MDL /300.010001.1724.1m 1 01 0=???=ρλ ， 其中 2=k ；1=λ；滴定管的最小液滴体积为=0V 0.05ml ；21056.5-?=ρg/ml ；2780=M g/mol ；=1M 3g/mol ； g m 5.01=。 4.2精密度 取5个不同浓度的样品，按照L Y/T 1237-1999测定步骤分别做6次平行实验，计算结果、平均值、标准偏差并求出相对标准偏差和最大绝对差值，结果如表1： 表1精密度测试数据
4.3准确度 取2个有证标准物质，分别做6次平行实验，计算平均值，相对标准偏差，最大相对误差，检测结果见表2。 表2 有证标准物质测试数据
5结论 5.1检出限 实验室检出限0.300g/kg。 5.2精密度 样品1六次平行测定测得平均值为5.65g/kg，最大绝对偏差为0.15g/kg，标准中要求测定值<10g/kg 时，绝对偏差≤0.5g/kg； 样品2六次平行测定测得平均值为23.5 g/kg，最大绝对偏差为0.3 g/kg，标准中要求测定值为10~40g/kg 时，绝对偏差为≤2.0g/kg； 样品3六次平行测定测得平均值为58.5g/kg，最大绝对偏差为0.8g/kg，标准中要求测定值为40~70g/kg 时，绝对偏差为≤3.5g/kg； 样品4六次平行测定测得平均值为92.3g/kg，最大绝对偏差为1.5 g/kg，标准中要求测定值70~100g/kg时，绝对偏差为≤5g/kg； 样品5六次平行测定测得平均值为126g/kg，最大绝对偏差为3 g/kg，标准中要求测定值＞100g/kg时，绝对偏差为≤5g/kg； 5.3准确度 对有证标准物质GBW07458（ASA-7）、GBW07460(ASA-9)进行测定，单次测定结果均在标准值范围内。