土壤颗粒有机碳poc含量测定方法

　　土壤颗粒有机碳(Particulate Organic Carbon, POC)是土壤活性有机碳的重要组分，主要指粒径在 53–2000 μm(或根据研究目的定义为 53–250 μm、250–2000 μm 等)之间的未完全分解的植物残体和轻质有机碎屑。POC 具有较高的生物活性和周转速率，对土地利用变化、施肥管理、气候变化等响应敏感，常用于评估土壤质量与碳固存潜力。

　　常用测定方法(以 Cambardella & Elliott, 1992 及后续优化方法为基础)

　　方法名称：湿筛-密度分组法(Wet Sieving + Density Separation)

　　步骤概览：

　　土壤分散

　　湿筛分离大颗粒(>53 μm 或 >250 μm)

　　密度浮选分离轻组(POC)与重组(矿物结合有机质)

　　洗涤、干燥、测定碳含量

　　详细操作流程

　　1. 样品预处理

　　新鲜土壤过 8 mm 筛(避免烘干，防止团聚体破坏)

　　称取 10–30 g(干重计)用于分组

　　2. 土壤分散(可选)

　　加入 0.5% Na-hexa(六偏磷酸钠) 溶液，振荡 15–18 h

　　破坏土壤团聚体，释放包裹的 POC

　　注意：若研究“自然状态”下的 POC，可省略化学分散，仅用超声或水震荡

　　3. 湿筛分离(按粒径)

　　将土壤悬浊液倒在 53 μm 或 250 μm 标准筛 上

　　用去离子水冲洗，收集 >53 μm(或 >250 μm) 的残留物(含 POC 和砂粒)

　　将筛上物转移至离心管

　　4. 密度浮选分离(关键步骤)

　　加入 高密度溶液(常用以下之一)：

　　NaI 溶液(密度 1.8 g/cm³)→ 常用

　　Sodium polytungstate (SPT)(可调密度，更环保但昂贵)

　　振荡 30–60 min，静置 12–24 h 或离心(如 2000 rpm, 20 min)

　　轻组(POC) 浮于上层，重组(矿质颗粒+MOC) 沉底

　　5. 收集轻组(POC)

　　用真空抽滤装置(0.45 μm 玻璃纤维滤膜)收集浮选物

　　用 0.01 M CaCl₂ 或去离子水 多次洗涤，去除残留高密度盐

　　NaI 若未洗净，会干扰后续碳测定!

　　6. 干燥与称重

　　60°C 烘干至恒重

　　称量 POC 质量(可选)

　　7. 有机碳测定

　　将 POC 样品研磨均匀

　　采用 元素分析仪(EA) 或 重铬酸钾氧化-外加热法(Walkley-Black) 测定碳含量

　　推荐使用 元素分析仪(精度高、无需强酸)

　　8. 计算 POC 含量

$$\text{POC (g/kg 土壤)}=\frac{m_{\text{POC}}\times C_{\text{POC}}}{m_{\text{soil}}}$$       

　　mPOC​ ：POC 组分干重(g)

　　CPOC ：POC 中碳含量(g/g)

　　msoil​ ：原始土壤干重(kg)

来源：网络