土壤胡敏素的形成与热力学驱动因素研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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土壤胡敏素的形成与热力学驱动因素研究

项目名称：土壤胡敏素的形成与热力学驱动因素研究
项目类别：面上项目
批准号：40471076
申请代码：D010506
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：窦森
负责人职称：教授
依托单位：吉林农业大学
批准年度：2004

中文摘要：

胡敏素（HM）是土壤有机质的主体，但以往研究主要集中于HA、FA方面，对HM研究很少，真正把HM从土壤中分离出来的专门研究更少。以致于到目前为止，对土壤HM的形成、转化、组成、结构、稳定性机制及驱动因素尚不清楚，这已成为HM、土壤学及环境学中急待解决的重要科学问题。本项目拟用Pallo修改法研究HM的组成与结构特征；用C3-C4交替培养-δ13C法和14C标记法研究植物物料分解时土壤HM形成的时间顺序及原有HM的更新速度；研究温度、水活度、氧分压、二氧化碳分压四个热力学驱动因素和中国FACE对土壤HM形成、类型转化和特性变化的影响；用元素组成-土壤条件参数法和单一元素组成法研究HM的热力学参数及其对上述驱动因素的响应。这不仅有助于HM本身科学问题的解决，也会对整个腐殖物质和土壤学研究起到推动作用；同时为更好的发挥土壤碳库的固碳潜力、提高土壤和环境质量、保障农业可持续发展提供科学依据。

中文主题词：胡敏素分组；铁结合和粘粒结合；结构特征；形成与转化；驱动因素

英文摘要：

humin fractionation ；iron link

英文主题词： humin fractionation ；iron link

结论摘要：

用元素组成、DTA、IR、NMR、热解-GC-MS和δ13C等技术，研究铁结合、粘粒结合和残余胡敏素（HMi、HMc和HMr）的数量和结构特征及其对环境因素的响应。主要结果1）改进了Pallo的HM分组方法；2）提出HM组成概念和HMi/HMc指标；3）HMi、HMc和HMr占全碳的平均量分别为13%、5%和29%，HMi/HMc以黑土最高；4）HM分子结构比HA、FA复杂，烷基C比例高，但芳香度和缩合度不一定高；5）发现HMc比HMi结构复杂，脂族性强，但其芳香度和缩合度反而比HMi低，说明不能总用芳香度和缩合度来等同于分子复杂程度；6）发现温度、水活度、O2和CO2分压对HMi和HMc的分子结构有相反的影响，即高温、少水、低O2、高CO2使HMi分子结构复杂，但使HMc简单；7）低O2、高CO2有利于HMi和HMc的相对积累；8）FACE使HMi/HMc提高，HMi变复杂；9）玉米秸秆培养和长期施用有机肥使HMi/HMc下降，HMi分子结构简单化；10）培养条件下至少有15种细菌、2种放线菌和5种真菌参与HM转化；11）HMi、HMc的形成是自发放热反应，但对水气热稳定条件不同。

成果综合统计