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这是一个关于湿地生物体验PPT，主要介绍了湿地土壤、湿地生物地球化学特征、湿地碳循环、氮循环等内容。第四章 湿地生物地球化学 第一节 湿地土壤 湿地土壤特征湿地土壤又称水成土，指在水分饱和状态下形成的，在生长季有足够长的淹水时间使其上不能够形成厌氧条件的土壤。在湿地土壤最大的特征就是含水率高，空气含量少，厌氧反应为主。湿地土壤类型矿质土壤：当土壤中有机质含量（干重）小于20%～35%时，可以认为是矿质土壤。有机土壤：满足下列两个条件之一土壤长期被水浸透或人为排干，在不包括活的植物根系的情况下，如果矿质成分中黏土含量在0～60%之间，那么有机碳含量就要在12%～18%之间甚至更多。土壤很少有几天被浸透，并且还有20%以上的有机碳，欢迎点击下载湿地生物体验PPT哦。
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第四章 湿地生物地球化学 第一节 湿地土壤 湿地土壤特征湿地土壤又称水成土，指在水分饱和状态下形成的，在生长季有足够长的淹水时间使其上不能够形成厌氧条件的土壤。在湿地土壤最大的特征就是含水率高，空气含量少，厌氧反应为主。 湿地土壤类型矿质土壤：当土壤中有机质含量（干重）小于20%～35%时，可以认为是矿质土壤。有机土壤：满足下列两个条件之一土壤长期被水浸透或人为排干，在不包括活的植物根系的情况下，如果矿质成分中黏土含量在0～60%之间，那么有机碳含量就要在12%～18%之间甚至更多。土壤很少有几天被浸透，并且还有20%以上的有机碳。 矿质土壤：在长期淹水条件下，通过铁、锰氧化物的还原、迁移和氧化形成特有的氧化还原形态特征。其形成须同时满足三个条件：持续厌氧条件足够的土壤温度微生物活动的基质（有机质）重要特征：黑色、灰色，有时呈绿色或蓝灰色土壤形成的潜育过程；氧化根周的存在。 有机土壤：主要由不同分解阶段的植物残体组成，由于静水或排水不畅导致的厌氧条件而造成累积。具有两个重要特征：有机质植物来源和土壤分解程度植物源可以是苔草、草本植物和树木和落叶。随土壤分解，植物结构的理化性质发生改变。 第二节 湿地生物地球化学特征厌氧区氧化还原反应，除氧气外其他的电子受体，并且有还原性物质的累积。 沉积物-水界面、水-气界面的物质交换形成两个土层：氧化环境的表层土和还原环境的底层土。 物质在需氧-厌氧土层形成的剖面变化湿地生物地球化学特征综述湿地是营养物质的源和汇，同时也是各种形态化合物产生和传输的场所。湿地的地球化学过程对湿地土壤性质产生重要影响（有机质含量，pH值等）。湿地中包含了电子供体和电子受体，主要进行氧化还原反应。在湿地剖面中，有一层颜色偏红的土层，是由于二价铁被氧化成三价铁导致的，这层往往在树根部分发现，如果土层有灰色和深色相间，表明湿地经常处于氧化还原条件的转变。碳是湿地一切生物地球化学作用的主要驱动力。第三节 湿地碳循环碳循环一直是生物地球化学的研究热点，湿地中的碳循环研究尤为重要(碳库：存贮1/3陆地碳，碳源：释放1/4CH4 )。碳循环可以概化为湿地中各个碳储库直接的碳迁移过程（生物体内碳，颗粒态/溶解态碳，微生物体内碳，气态碳产物） 植物体内碳（净初级生产力） CO2通过光合作用转变为有机碳湿地中的有机质含量很高，高于一般的陆地生态系统，与热带雨林的生产力在同一个数量级。湿地有机质受到各种因素的影响。 颗粒态有机碳植物残体中的有机质返还至湿地土壤，经历分解。颗粒态有机质类型微生物有机碳尽管这部分有机碳含量低，但是绝大多数有机质都将经历这个阶段。微生物有机质的更新周期一般是几天甚至更短。微生物也会与植物在营养物质的利用上发生竞争关系。 溶解性有机质能够通过孔径为0.45µm的滤膜占表层水90%的有机碳气态碳 CO2， CH4 H2CO3， HCO33– ， and CO32– 从气态到气态 来源: 外源和内源类型: 非腐殖质类(糖类，蛋白质和脂肪) 酚类化合物(木质素等) 腐殖质(高分子聚合物) 物理分解作用胞外酶水解作用异养微生物的代谢 碳循环要点总结碳对于生命体十分重要，由于价态范围广(−4~+4)，能够形成多种化合物，生物地球化学过程十分活跃和复杂。碳素也是细胞结构的重要组成元素，在微生物作用中作为电子的供体，参与各种生物地球化学反应。湿地中的碳库可以表述为以下几种形式: – 植物态碳 (live) – 颗粒态碳 (detritus and soil) – 溶解态碳 (detritus and soil) – 微生物态碳 (detritus and soil) – 气态产物碳 (atmosphere， detritus and soil) 湿地土壤有机质是生物作用的能量源。有氧条件下有机质分解较易，而无氧条件下分解较慢，例如较易形成泥炭等物质。 植物残体碎屑首先被打碎成复杂的大分子聚合体（纤维素，蛋白质，脂肪，木质素等），而后再由酶将这些聚合体分散为单分子物质（糖类，氨基酸，脂肪酸等），最终这些单分子物质被细菌分解。由于木质素属于芳香族化合物（具有苯环的结构），因此分解时需要消耗较高的能力，往往在腐殖质土壤中残留。有机质分解作用受到有机质质量和数量（大小、有机碳类型等）、电子受体类型和数量，营养物质以及环境因素等影响。随着土壤剖面深度增加，有机质越不易分解。第四节 氮循环 矿化过程硝化过程反硝化过程异化反应厌氧氨氧化作用固氮作用挥发作用 2. 氮的同化作用微生物吸取氨态氮或硝酸盐形式的无机氮，并生成有机氮的过程。 NH4+ or NO2- or NO3- Organic N 3.硝化作用 有机物矿化作用中释放出来的氨，（在富氧的环境）通过硝化细菌的作用，而被氧化为硝酸盐和亚硝酸盐。 NH4+ —— NO2- —— NO3- （1）2NH3 + 3O2 —— 2HNO2+2H2O +能 （2）2HNO2+O2 —— 2HNO3+能 4.反硝化作用 利用硝酸盐中的氧氧化有机底物，并将硝酸根还原为氮气，中间产物有氮的氧化物 NO3- + OM —— N2 5.厌氧氨氧化 6. 固氮作用固氮是指氮分子在酶的催化作用下被还原成NH3或NH4+，进而转化为ON化合物的过程非生物：大气固氮（闪电）；汽车发动机排出的气体含NO，一辆汽车每消耗50公斤汽油，可以固定1公斤氮；工业固氮。生物学：原核生物—包括共生固氮细菌、自生固氮细菌和蓝藻等。 氮循环要点
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