Оценка лабильного органического углерода в почве Использование процедур последовательного Фумигация инкубационного

Из-за его жизненно важную роль в Углерод (С) и круговорот питательных веществ и его чувствительность к изменению почвы, LOC почвы является важным параметром для измерения как показатель качества почвенного органического вещества. Леса и агроэкосистемы в значительной степени зависят от минерализации питательных веществ в почве органического вещества в качестве источника питательных веществ. Деятельность по управлению может изменить размер пула и скорость оборота почвы органического углерода, что приводит к изменениям в поставке питательных веществ ^1. Почва органического углерода состоит из двух основных фракций непокорного C, который имеет текучесть кадров в несколько тысяч лет, и LOC, который имеет текучесть кадров от нескольких недель до нескольких лет ^2,3,4. Почва лабильным C состоит из легко разлагающихся субстратов , таких как микробной биомассы С, с низким молекулярным весом соединений (аминокислоты, простые углеводы) из растительного rhizodeposition, а также побочных продуктов разложения и выщелачивания из растений помета ^1,4,5. Поскольку почва лабильным С легко разлагаются, товысокочувствительными к практике управления и природных явлений , которые нарушают или изменяющих почвы ^6. Почва лабильным C служит в качестве основного источника энергии для почвенных микроорганизмов в разложении органического вещества ^7. В качестве такого, LOC воздействий круговороте питательных веществ в большей степени , чем устойчивые формы почвенного органического C ^8. Почвенные микроорганизмы также ответственны за большинство гетеротрофной дыхания , которое происходит при разложении непокорного органического вещества почвы с помощью облегченного заливной эффекта LOC ^9,10,11. Это дыхание играет существенную роль в глобальных циклах C , потому что почва органического углерода примерно вдвое больше , чем в атмосфере C ^11.

В результате его важность в наземных экосистемах, несколько методов были разработаны для оценки LOC почвы. Эти методы могут быть разграничены на три общих классификаций: физические, химические и биохимические. Денситометрические методы разделения являются физические метODS , которые состоят из отделения почвы органического углерода в тяжелых или легких фракций или в грубой и тонкой органической частиц C ^12,13,14,15. Методы разделения относительно легко выполнить, но они не часто дают стабильные результаты , поскольку эти фракции меняются в зависимости от минерального состава типа почвы, растительного материала размера и плотности, а также почвы совокупной консистенции ^13,15. Методы разделения также производят только количественную информацию о LOC ^15.

Несколько химических методов доступны для оценки LOC. Водной экстракции из органического углерода относительно легко осуществимо, и методы часто дают легко воспроизводимые результаты. Тем не менее, эти извлечений не связаны весь спектр доступных субстратов для микроорганизмов ^15. Существует несколько способов окисления для химического фракционирования почвенного органического углерода были разработаны. Методы окисления имеют преимущество, характеризующие количество и качество лабильного органического углерода, Хотя некоторые методы требуют работы с опасными химическими веществами и существует изменчивость среди методов в воспроизводимости результатов ^15. Способ экстракции кислотой гидролиз другой тип химической процедуры фракционирования , который может измерять количество и качество LOC, но результаты этого метода не способствуют интерпретации его биологических свойств ^13,15.

Биохимические методы интерпретации LOC почвы были разработаны. Лабильная органического углерода может быть измерена как CO ₂ , выброшенного микроорганизмами в дыхательных анализах. Эти анализы дают оценки истинного минерализуемого органического вещества, но , как правило , только самые неустойчивые соединения являются минерализованные в ходе теста ^15. Почва микробной биомассы С измеряли фумигации-инкубирования ¹⁶ и фумигации-экстракции ¹⁷ была использована для разработки выводов о LOC. Тем не менее, эти процедуры дают оценки C в микробной биомассы, а не LOC. Обе процедуры включают окуривание вычитание значений от не-окурены почвы для определения микробной биомассы C, но было высказано предположение , что значения , полученные без вычитания не-фумигации почвы обеспечивают измерение лабильных органических фракций С в дополнение к микробной биомассы ¹⁸ ,

Процедура ¹³ последовательного фумигации-инкубирование (СФИ) для измерения LOC является биохимическим методом адаптировано из процедуры ¹⁶ фумигации-инкубационного почвы микробной биомассы измерения C. Метод СФИ имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами оценки LOC. Концептуальная основа для метода состоит в том, что LOC является микробиологически разлагаемые C, который регулирует рост микробов и что LOC физически доступным и химически разлагаются почвенными микроорганизмами. В полевых условиях, микробный рост, как правило, ограничивается наличием углерода, наличие питательных веществ, доступных порового пространства, и / или хищничества. Эти факторы являются почти ELIMIтакелажные путем фумигации, создавая беспрепятственные условия для роста микробов. Нет питательных веществ не будут удалены в течение инкубационного периода метода. В течение нескольких фумигации и инкубационных циклов, микробный рост становится ограниченным количеством C и качеством (лабильность) ^13. Накопленная CO ₂ respired во время циклов инкубации используется экстраполировать LOC с простой отрицательной экспоненциальной модели ^11,13,19. Потенциальная скорость оборота C также может быть получен из наклона экспоненциальной модели, поэтому метод СФИ имеет преимущество по сравнению с большинством других методов LOC одновременно оценки концентрации и потенциальную скорость оборота LOC ^11. Для других методов, информация о потенциальных темпов оборачиваемости LOC может быть установлено только в том случае индикаторы , такие как ¹⁴ C используются ^13. Метод СФИ, таким образом, относительно простой и недорогой метод для получения измерения обоих LOC и его потенциальных темпов оборота.