土壤有机碳的标准

CIF土壤有机碳消解仪土壤有机碳消解仪又名土壤有机碳恒温加热器 ，CIF所生产的土壤有机碳消解仪采用环绕立体加热技术，消解快速、高效、便捷。并且严格按照国标法生产的消解土壤有机碳的仪器设备。本产品适用于国标《HJ 615-2011 土壤有机碳的测定 重铬酸钾氧化-分光光度法》，Soil–Determination of Organic Carbon–Potassium Dichromate Oxidation Spectrophotometric Method。可同时消解24-48个样品，主要适用于各行业中土壤中有机碳的测定。产品特点u 更安全：加热模块和控制模块分体式设计，控制模块可置于通风橱外使用，不但保证操作人员的安全，而且避免腐蚀性气体对控制模块的损害。u 更高效：采用环绕立体加热技术，“一站式”消解理念，快速、高效、便捷。u 更防腐：整个加热模块都是采用耐酸碱、耐高温、高传导性、高保温性能的等静压石墨材料制作，并经过耐高温的特氟龙防腐涂层处理。u 更稳定：加热系统采用嵌插（镶）式设计，性能稳定，加热快速高效，维修简单方便，大大延长了仪器的使用寿命，是其他同类产品寿命的2-3倍。u 更准确：控制系统采用智能程序化梯度控温技术，温度可校准，保证了控温的准确性、均匀性和稳定性，样品间温度差小于±1℃。加热模块上没有任何金属附件，无污染，保证实验结果的准确性。u 更美观：外观设计新颖，美观大方。u 更耐用：可连续工作48小时以上。u 更可信：企业通过 ISO9001-2008 质量管理体系认证，产品通过欧盟CE认证。技术参数型号控温范围℃控温精度℃功率kw孔径mm孔深mm孔数外形尺寸mm电源V/HzTOC-24RT-260±0.1或±11.8Φ315024320X235X165220/50Φ445015TOC-482.4Φ315048400X315X165Φ445030附：《土壤 有机碳的测定 重铬酸钾氧化-分光光度法》（土壤有机碳消解仪的依据）适用范围本标准规定了测定土壤中有机碳的重铬酸钾氧化-分光光度法。 本标准适用于风干土壤中有机碳的测定。本标准不适用于氯离子（Cl-）含量大于2.0×104 mg/kg的盐渍化土壤或盐碱化土壤的测定。当样品量为0.5g时，本方法的检出限为0.06%（以干重计），测定下限为0.24%（以干重计）。规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。 HJ 613 土壤 干物质和水分的测定 重量法HJ/T 166 土壤环境监测技术规范方法原理 在加热条件下，土壤样品中的有机碳被过量重铬酸钾-硫酸溶液氧化，重铬酸钾中的六价铬（Cr6+）被还原为三价铬（Cr3+），其含量与样品中有机碳的含量成正比，于585 nm波长处测定吸光度，根据三价铬（Cr3+）的含量计算有机碳含量。干扰和消除u 土壤中的亚铁离子（Fe2+）会导致有机碳的测定结果偏高。可在试样制备过程中将土壤样品摊成2～3 cm厚的薄层，在空气中充分暴露使亚铁离子（Fe2+）氧化成三价铁离子（Fe3+）以消除干扰。 u 土壤中的氯离子（Cl-）会导致土壤有机碳的测定结果偏高，通过加入适量硫酸汞以消除干扰。试剂和材料除非另有说明，分析时均使用符合国 家标准的分析纯化学试剂，实验用水为在25℃下电导率≤0.2mS/m的去离子水或蒸馏水。u 硫酸：ρ（H2SO4）=1.84 g/ml。u 硫酸汞 u 重铬酸钾溶液：（K2Cr2O7）=0.27 mol/L。 u 液称取80.00 g重铬酸钾溶于适量水中，溶解后移至1000 ml容量瓶，用水定容，摇匀。该溶液贮存于试剂瓶中，4℃下保存。 u 葡萄糖标准使用液：ρ（C6H12O6）=10.00g/L 。u 称取10.00 g葡萄糖溶于适量水中，溶解后移至1000 ml容量瓶，用水定容，摇匀。该溶液贮存于试剂瓶中，有效期为一个月。仪器和设备u 6分光光度计：具585 nm波长，并配有10 mm比色皿。u 天平：精度为0.1 mg。 u 土壤有机碳消解仪：温控精度为135±1℃。恒温加热器带有加热孔，其孔深应高出具塞消解玻璃管内液面约10 mm，且具塞消解玻璃管露出加热孔部分约150 mm。u 具塞消解玻璃管：具有100 ml刻度线，管径为30～45 mm。 u 离心机：0-3000 r/min，配有100 ml离心管。 u 土壤筛：2 mm（10目）、0.25 mm（60目），不锈钢材质。u 一般实验室常用仪器和设备。创新点： 土壤有机碳消解仪又名土壤有机碳恒温加热器 ，CIF所生产的土壤有机碳消解仪采用环绕立体加热技术，消解快速、高效、便捷。并且严格按照国标法生产的消解土壤有机碳的仪器设备。本产品适用于国标《HJ 615-2011 土壤有机碳的测定 重铬酸钾氧化-分光光度法》，Soil–Determination of Organic Carbon–Potassium Dichromate Oxidation Spectrophotometric Method。可同时消解24-48个样品，主要适用于各行业中土壤中有机碳的测定。 产品特点 ?更安全：加热模块和控制模块分体式设计，控制模块可置于通风橱外使用，不但保证操作人员的安全，而且避免腐蚀性气体对控制模块的损害。 ?更高效：采用环绕立体加热技术，“一站式”消解理念，快速、高效、便捷。 ?更防腐：整个加热模块都是采用耐酸碱、耐高温、高传导性、高保温性能的等静压石墨材料制作，并经过耐高温的特氟龙防腐涂层处理。 ?更稳定：加热系统采用嵌插（镶）式设计，性能稳定，加热快速高效，维修简单方便，大大延长了仪器的使用寿命，是其他同类产品寿命的2-3倍。 ?更准确：控制系统采用智能程序化梯度控温技术，温度可校准，保证了控温的准确性、均匀性和稳定性，样品间温度差小于± 1℃。加热模块上没有任何金属附件，无污染，保证实验结果的准确性。 ?更美观：外观设计新颖，美观大方。 ?更耐用：可连续工作48小时以上。 ?更可信：企业通过 ISO9001-2008 质量管理体系认证，产品通过欧盟CE认证。 土壤有机碳消解仪

近日，清华大学和美国康奈尔大学的研究者带领国际团队，在生态学和计算机科学领域开展深度学科交叉，利用人工智能和数据同化技术，揭示了微生物碳利用效率对全球土壤有机碳储量的决定性作用。日前，该研究成果发表在《自然》杂志上。目前，促进土壤有机碳形成和积累是人们降低大气二氧化碳浓度、应对气候变化的自然解决方案。传统研究主要关注植物有机碳输入和土壤有机质分解这两类机制对土壤有机碳的影响。然而近年来，新的研究开始强调微生物过程在土壤有机碳形成和储存中的关键作用。微生物碳利用效率对土壤有机碳的两种控制途径 清华大学供图微生物既是土壤中主要的有机质分解者，同时也通过其生长和死亡直接产生土壤有机质。解析微生物过程对土壤有机碳储存的双重控制机制以及定量评估其相对重要性，是理解土壤碳循环及其响应气候变化的关键。为此，清华大学地球系统科学系教授黄小猛、博士生陶凤以及康奈尔大学教授骆亦其组织的国际研究团队，以微生物碳利用效率为变量整合了微生物过程对土壤有机碳储存的双重控制机制，并探讨了其与全球土壤有机碳储量的关系。研究团队通过将一个描述复杂土壤碳循环的机理模型与5万多条土壤碳观测数据相融合，发现在全球范围内，微生物碳利用效率与土壤有机碳储量正相关 。微生物代谢中对有机合成较高的碳分配比例最终导致了土壤有机碳的积累而不是流失。涌现的微生物碳利用效率与土壤有机碳储量关系 清华大学供图研究还发现，微生物过程在土壤碳储存中发挥着最为关键的作用，准确描述微生物碳利用效率的空间格局，也是准确模拟全球土壤有机碳储和空间分布的关键。其重要性是土壤有机质分解和植物碳输入等其他所有过程的4倍以上。“我们的团队突破性地解决了在全球尺度评估微生物过程与其他过程对土壤碳储存的相对重要性这一难题。”骆亦其说。据介绍，该研究立足于过去两百年的土壤碳循环理论，整合了世界最大的土壤有机碳数据库并结合先进人工智能和数据同化技术，首次系统评估了各种土壤碳循环过程对全球土壤有机碳储存的相对贡献。该研究还揭示了微生物碳利用效率与土壤有机碳储量的关系，为通过土地管理影响微生物过程促进土壤固碳和实现碳中和目标，提供了科学理论基础研究构建的机理模型。生态大数据与人工智能相融合的的新范式也为其他相关领域研究提供了新思路。

土壤有机碳的稳定性影响土壤固碳潜力。如何提取土壤活性与稳定性碳组分用以定量表征土壤有机碳稳定性，是土壤固碳研究领域的关键科学问题。当前，提取土壤有机碳活性及稳定性组分的方法多样，包括物理、化学及生物手段，导致结果难以比较，同时存在耗时长、成本高及操作步骤繁琐等缺点，亟需一种高效、可信度高且应用广泛的测定方法。对比分析不同热分解技术的优缺点， 包括热裂解气相-质谱联用测定技术、热重分析技术、差示扫描量热分析技术及Rock-Eval(RE)热分解方法，人们普遍认为RE方法操作简单、耗时短、成本低、结果易于分析，可信度较高，可以很好地表征土壤有机碳稳定性，有利于土壤有机碳研究的横向对比。 　　中国科学院东北地理与农业生态研究所研究人员依托保护性耕作长期定位实验(建于2001年)在国内首次开展了相关研究，包含免耕玉米-大豆轮作(NTCS)、秋翻玉米-大豆轮作(MPCS)、免耕玉米连作(NTCC)、秋翻玉米连作(MPCC)、常规耕作玉米连作且秸秆不还田(CTCC)5个处理。该研究采集了不同深度的土壤样品，测定其土壤热稳定性(图1)，计算RE相关指标，同时与土壤异养呼吸及微生物残体进行相关分析。RE方法分为热解和氧化两个阶段，包括S1-S5五个阶段，具有多个相关指标，TMAX(℃)代表在S2热解阶段释放的富氢化合物达到峰值时对应的温度，可作为指示土壤有机碳成熟度的指标。HI表示在土壤有机碳中富氢化合物的相对含量，OIRE6表示在土壤有机碳在S3阶段释放的O2相对含量，代表土壤有机碳的相对氧化状态。T50代表在氧化阶段(S4)释放的CO2达到该部分总释放值50%时的温度，用来表征稳定性碳库。研究结果表明，耕作方式对RE指标影响很大(TMAX、HI、T50)，但是作物轮作对其无显著影响，其中免耕显著提高了土壤表层的有机碳热稳定性(TMAX)。RE指标(HI)在短期室内培养实验中(100天)可以很好地表征土壤异养呼吸情况，也在国际上首次发现TMAX指标与真菌残体(GluN)有很高的相关性(R2=0.93)(图2)。该研究为未来RE方法在国际上的推广应用提供了有效的数据支撑。 　　相关研究成果以Linking Rock-Eval parameters to soil heterotrophic respiration and microbial residues in a black soil为题发表在Soil Biology and Biochemistry上。研究工作得到中科院战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目的资助。图1 RE方法测定图谱(以免耕玉米大豆轮作及秋翻玉米大豆轮作0-5 cm土层为例)图2 真菌残体GluN与TMAX线性回归关系