土壤硫素與環(huán)境

土壤硫素與環(huán)境第1頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六主要內(nèi)容土壤硫素及其形態(tài)生態(tài)系統(tǒng)中的S循環(huán)土壤硫素的轉(zhuǎn)化及影響因素土壤硫素與環(huán)境第2頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤硫素含量

土壤全硫含量依土壤形成條件、土壤中粘土礦物和有機(jī)質(zhì)含量不同而有很大變化。世界耕地全硫含量在0~600mg/kg的范圍內(nèi)，含有機(jī)質(zhì)多的土壤可達(dá)5000mg/kg。我國(guó)土壤全硫含量大致在100~500mg/kg土之間。第3頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤硫素形態(tài)

土壤中含硫化合物主要以無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫兩種形態(tài)存在。無(wú)機(jī)硫主要來(lái)自巖石或成土礦物的自然風(fēng)化。土壤中的無(wú)機(jī)硫按其物理﹑化學(xué)性質(zhì)又可劃分為四種形態(tài)：水溶態(tài)硫酸鹽；吸附態(tài)硫；與碳酸鈣共沉淀的硫酸鹽；硫化物。無(wú)機(jī)硫也可分為：原生礦物中的硫，元素硫、硫化物、共沉淀的硫酸鹽、不溶的硫酸鹽、水溶性硫酸鹽，吸附性硫酸鹽第4頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第5頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六有機(jī)硫是土壤硫素的主要貯備庫(kù)，作物不能直接利用，需經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化成植物有效態(tài)的硫酸鹽后，才能為作物提供有效的硫營(yíng)養(yǎng)。土壤有機(jī)硫分為三類：氫碘酸還原硫；碳鍵硫；惰性硫（殘余硫）。土壤總硫含量只能反映該土壤對(duì)作物的供硫潛力，而有效硫才能反映土壤對(duì)作物的供硫水平，二者有一定的相關(guān)，但也存在很大差異。第6頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第7頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六幾種土壤類型有機(jī)和無(wú)機(jī)硫含量第8頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六生態(tài)系統(tǒng)中的硫循環(huán)第9頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六在土壤的硫素循環(huán)中，主要涉及土壤硫庫(kù)的輸入與輸出關(guān)系。而土壤硫庫(kù)不僅對(duì)作物生長(zhǎng)可作為硫素的重要源，同時(shí)也擔(dān)當(dāng)硫素循環(huán)中硫素淋溶損失的庫(kù)。而土壤硫庫(kù)由土壤無(wú)機(jī)硫庫(kù)和有機(jī)硫庫(kù)所組成，并經(jīng)常進(jìn)行著兩庫(kù)間的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化而處于動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程。

第10頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤無(wú)機(jī)硫庫(kù)的主要來(lái)源自然狀態(tài)下，土壤無(wú)機(jī)硫庫(kù)的主要來(lái)源包括：土壤有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化、土壤生物硫的分解釋放，枯落物及其它有機(jī)物腐爛分解的無(wú)機(jī)硫，降雨使大氣SO2或其它無(wú)機(jī)硫（汽溶膠、SO42-微粒）土壤有機(jī)硫向無(wú)機(jī)硫的轉(zhuǎn)化是土壤無(wú)機(jī)硫庫(kù)的最主要來(lái)源。其它無(wú)機(jī)硫的輸入量則受植被類型、氣候條件、地理位置及大氣污染程度等因素的制約。第11頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

土壤無(wú)機(jī)硫除通過(guò)微生物作用向土壤有機(jī)硫轉(zhuǎn)化，植物根系吸收而進(jìn)入另一硫庫(kù)（植物硫庫(kù)）外，土壤硫素的淋溶損失、徑流與侵蝕可使大量的硫素流失掉SO42-是硫素最易淋失的形態(tài)，影響硫酸鹽轉(zhuǎn)化與移動(dòng)的任何因素都會(huì)影響硫素的淋失。為此，許多反應(yīng)如有機(jī)硫礦化，硫酸鹽固定、硫化物氧化、硫酸鹽還原及吸附等，對(duì)促進(jìn)或阻礙硫的淋失都是重要的。土壤硫酸鹽的吸持容量不僅因土壤而異，而且因剖面層次的不同而不同。土壤pH、粘土礦物類型、協(xié)同離子與濃度皆影響硫素的吸附。土壤無(wú)機(jī)硫的主要去向第12頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤中硫素的轉(zhuǎn)化土壤中含硫物質(zhì)在生物和（或）化學(xué)作用下發(fā)生無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化．（1）無(wú)機(jī)硫的轉(zhuǎn)化包括硫的還原和氧化作用。無(wú)機(jī)硫的還原作用：硫酸鹽（SO42-）還原為H2S的過(guò)程無(wú)機(jī)硫的氧化作用：還原態(tài)硫氧化為硫酸鹽的過(guò)程．第13頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第14頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六影響土壤有機(jī)硫轉(zhuǎn)化的主要因素

（1）土壤微生物土壤微生物N、C的有效性、植被、土壤溫度、濕度、pH值等是影響土壤有機(jī)硫素轉(zhuǎn)化的主要因素。如C或S向土壤有機(jī)硫庫(kù)的加入會(huì)降低有機(jī)硫礦化，尤其是加入N時(shí)更為如此，因SO42－向HI－還原態(tài)硫的轉(zhuǎn)化固定往往因缺乏足夠的N素而受到限制。（2）植被土壤有機(jī)硫的礦化速率在有植被條件下大于裸地土壤，其原因可能與植物根際的微生物活性較高以及由植物根系和根際微生物所分泌的磺基水解酶活性較高有關(guān)。土壤微生物和植物對(duì)土壤SO42－的不斷攝取也會(huì)刺激通過(guò)磺基水解酶作用酯鍵水解而進(jìn)行的HI還原態(tài)硫的生物化學(xué)礦化。

第15頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（3）土壤溫、濕度田間土壤濕度與溫度的波動(dòng)性變化會(huì)造成土壤的干、濕效應(yīng)。由此可促進(jìn)土壤有機(jī)硫中SO42－的釋放。這主要是刺激了土壤微生物活性、促進(jìn)了土壤有機(jī)硫礦化或由于夏季的干燥高溫造成酯鍵的物理斷裂所致。（4）

土壤pH

酸性土壤提高pH也會(huì)促進(jìn)有機(jī)硫（酯）的水解礦化。此外，植物生長(zhǎng)、蚯蚓等土壤動(dòng)物因土壤pH改善而使活性增強(qiáng)同樣會(huì)通過(guò)增強(qiáng)磺基水解酶活性以及土壤有機(jī)質(zhì)分解而促進(jìn)土壤有機(jī)硫的礦化。

第16頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤硫與環(huán)境土壤中的S對(duì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在土壤中大量的氣態(tài)硫化物進(jìn)入大氣，進(jìn)而影響全球變化。土壤中氣態(tài)硫化物的形成對(duì)大氣酸沉降和環(huán)境酸化的發(fā)生起一定的作用，威脅到自然生態(tài)系統(tǒng)及人類生存環(huán)境，另外土壤中S的氧化還原作用對(duì)N、C循環(huán)、對(duì)土壤環(huán)境也有影響。第17頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤揮發(fā)的氣態(tài)硫化物對(duì)環(huán)境的影響土壤中約有100*1012g/a的氣態(tài)硫化物進(jìn)入大氣，從而影響全球變化。這些氣體主要包括H2S、COS、CH3SH、CS