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1、第三章：土壤中第三章：土壤中C C、N N、S S、P P、F F、SeSe、I I 与土壤环境质量与土壤环境质量 土壤硫素与环境土壤硫素与环境主要内容主要内容土壤硫素及其形状生态系统中的S循环土壤硫素的转化及影响要素土壤硫素与环境土壤硫素含量土壤硫素含量 土壤全硫含量依土壤构成条件、土壤中土壤全硫含量依土壤构成条件、土壤中粘土矿物和有机质含量不同而有很大变粘土矿物和有机质含量不同而有很大变化。化。世界耕地全硫含量在世界耕地全硫含量在0600mg/kg0600mg/kg的范围的范围内，含有机质多的土壤可达内，含有机质多的土壤可达5000mg/kg5000mg/kg。我国土壤全硫含量大致在我国土
2、壤全硫含量大致在100500mg/kg100500mg/kg土之间。土之间。土壤硫素形状土壤硫素形状 土壤中含硫化合物主要以无机硫和有机硫两种形状存土壤中含硫化合物主要以无机硫和有机硫两种形状存在。在。无机硫主要来自岩石或成土矿物的自然风化。土壤中无机硫主要来自岩石或成土矿物的自然风化。土壤中的无机硫按其物理的无机硫按其物理化学性质又可划分为四种形状：化学性质又可划分为四种形状：水溶态硫酸盐；吸附态硫；与碳酸钙共沉淀的硫酸盐；水溶态硫酸盐；吸附态硫；与碳酸钙共沉淀的硫酸盐；硫化物。硫化物。无机硫也可分为：原生矿物中的硫，元素硫、硫化物、无机硫也可分为：原生矿物中的硫，元素硫、硫化物、共沉淀的硫
3、酸盐、不溶的硫酸盐、水溶性硫酸盐，吸共沉淀的硫酸盐、不溶的硫酸盐、水溶性硫酸盐，吸附性硫酸盐附性硫酸盐有机硫是土壤硫素的主要贮备库，作物不能直有机硫是土壤硫素的主要贮备库，作物不能直接利用，需经微生物分解转化成植物有效态的接利用，需经微生物分解转化成植物有效态的硫酸盐后，才干为作物提供有效的硫营养。硫酸盐后，才干为作物提供有效的硫营养。土壤有机硫分为三类：氢碘酸复原硫；碳键硫；土壤有机硫分为三类：氢碘酸复原硫；碳键硫；惰性硫剩余硫。惰性硫剩余硫。土壤总硫含量只能反映该土壤对作物的供硫潜土壤总硫含量只能反映该土壤对作物的供硫潜力，而有效硫才干反映土壤对作物的供硫程度，力，而有效硫才干反映土壤对作
4、物的供硫程度，二者有一定的相关，但也存在很大差别。二者有一定的相关，但也存在很大差别。几种土壤类型有机和无机硫含量生生态态系系统统中中的的硫硫循循环环 在土壤的硫素循环中，主要涉及土壤在土壤的硫素循环中，主要涉及土壤硫库的输入与输出关系。而土壤硫库不硫库的输入与输出关系。而土壤硫库不仅对作物生长可作为硫素的重要源，同仅对作物生长可作为硫素的重要源，同时也担当硫素循环中硫素淋溶损失的库。时也担当硫素循环中硫素淋溶损失的库。而土壤硫库由土壤无机硫库和有机硫库而土壤硫库由土壤无机硫库和有机硫库所组成，并经常进展着两库间的物质相所组成，并经常进展着两库间的物质相互转化而处于动态平衡过程。互转化而处于动
5、态平衡过程。 土壤无机硫库的主要来源土壤无机硫库的主要来源自自然然形形状状下下，土土壤壤无无机机硫硫库库的的主主要要来来源源包包括括：土土壤壤有有机机硫硫的的转转化化、土土壤壤生生物物硫硫的的分分解解释释放放，枯枯落落物物及及其其它它有有机机物物腐腐烂烂分分解解的的无无机机硫硫，降降雨雨使使大大气气SO2SO2或或其其它它无无机机硫硫汽汽溶溶胶胶、SO42-SO42-微微粒粒土土壤壤有有机机硫硫向向无无机机硫硫的的转转化化是是土土壤壤无无机机硫硫库库的的最最主主要要来来源源。其其它它无无机机硫硫的的输输入入量量那那么么受受植植被被类类型型、气气候候条条件件、地地理理位位置置及及大大气气污污染染
6、程程度度等等要素的制约。要素的制约。土壤无机硫除经过微生物作用向土壤有机硫转化，植物根系吸收而进入另一硫库植物硫库外，土壤硫素的淋溶损失、径流与侵蚀可使大量的硫素流失掉SO42-是硫素最易淋失的形状，影响硫酸盐转化与挪动的任何要素都会影响硫素的淋失。为此，许多反响如有机硫矿化，硫酸盐固定、硫化物氧化、硫酸盐复原及吸附等，对促进或妨碍硫的淋失都是重要的。土壤硫酸盐的吸持容量不仅因土壤而异，而且因剖面层次的不同而不同。土壤pH、粘土矿物类型、协同离子与浓度皆影响硫素的吸附。土壤无机硫的主要去向土壤无机硫的主要去向土壤中硫素的转化土壤中硫素的转化 土壤中含硫物质在生物和或化学土壤中含硫物质在生物和或
7、化学作用下发生无机硫和有机硫的转化作用下发生无机硫和有机硫的转化1无机硫的转化包括硫的复原和氧化作用。无机硫的转化包括硫的复原和氧化作用。无机硫的复原作用：硫酸盐无机硫的复原作用：硫酸盐SO42-复原复原为为H2S的过程的过程 无机硫的氧化作用：复原态硫氧化为硫酸盐无机硫的氧化作用：复原态硫氧化为硫酸盐的过程的过程2有机硫的转化：土壤有机硫在各种微生物作用下，经过一系列的生物化学反响，最终转化为元机硫的过程。 在好气条件下其最终产物是硫酸盐；在嫌气条件下，其最终产物那么为硫化物。影响土壤有机硫转化的主要要素 1土壤微生物土壤微生物N、C的有效性、植被、土壤温度、湿度、pH值等是影响土壤有机硫素
8、转化的主要要素。如C或S向土壤有机硫库的参与会降低有机硫矿化，尤其是参与N时更为如此，因SO42向HI复原态硫的转化固定往往因缺乏足够的N素而遭到限制。2植被土壤有机硫的矿化速率在有植被条件下大于裸地土壤，其缘由能够与植物根际的微生物活性较高以及由植物根系和根际微生物所分泌的磺基水解酶活性较高有关。土壤微生物和植物对土壤SO42的不断摄取也会刺激经过磺基水解酶作用酯键水解而进展的HI复原态硫的生物化学矿化。3土壤温、湿度田间土壤湿度与温度的动摇性变化会呵斥土壤的干、湿效应。由此可促进土壤有机硫中SO42的释放。这主要是刺激了土壤微生物活性、促进了土壤有机硫矿化或由于夏季的枯燥高温呵斥酯键的物理
9、断裂所致。4土壤pH酸性土壤提高pH也会促进有机硫酯的水解矿化。此外，植物生长、蚯蚓等土壤动物因土壤pH改善而使活性加强同样会经过加强磺基水解酶活性以及土壤有机质分解而促进土壤有机硫的矿化。土壤硫与环境土壤中的S对环境的影响主要表如今土壤中大量的气态硫化物进入大气，进而影响全球变化。土壤中气态硫化物的构成对大气酸沉降和环境酸化的发生起一定的作用，要挟到自然生态系统及人类生存环境，另外土壤中S的氧化复原作用对N、C循环、对土壤环境也有影响。土壤挥发的气态硫化物对环境的影响土壤中约有100*1012g/a的气态硫化物进入大气，从而影响全球变化。这些气体主要包括H2S、COS、CH3SH、CS2、CH32S2、SO2。人为污染源也有大量的硫化物进入大气，它们在大气中经过复杂的化学过程最终转化为颗粒相硫酸和硫酸盐，并可经过干、湿过程保送到地面。植物吸收SO2
