03/08/2026
【🔎揭密土壤碳：類別與分析法🔬】
你知道土壤裡的碳其實分成好幾種嗎？❓
土壤中的碳可分為 #有機碳 與 #無機碳 兩大類。🪵
⚜️ #土壤有機碳（Soil Organic Carbon, SOC）主要來自植物殘體、動物排泄物、微生物及其分解產物。依據其在土壤中的穩定性與分解速度，又可以再細分為兩類：
🔸 #生物可利用碳（Labile SOC）：此部分有機碳的分解速度快（數天到數年），主要由微生物體生物量、易分解的植物組織（如醣類、胺基酸）所組成。
🔸 #元素碳（Elemental Carbon, EC / ROC）：此部分的碳因結構具備極高的生化惰性，微生物幾乎無法將之分解，可在土壤中封存數百年甚至上千年，主要由高分子量的腐植質、黑碳（生物炭）或與黏土礦物緊密結合的有機物組成。在熱梯度分析中，常被定義為殘餘可氧化碳（Residual Oxidizable Carbon, ROC）。
⚜️ #土壤無機碳（Soil Inorganic Carbon, SIC）則主要以碳酸鹽（如碳酸鈣 CaCO₃、碳酸鎂MgCO₃）的形式存在。
由於不同類型的土壤碳在不同溫度、氣體環境下的「 #熱穩定性」與「 #燃燒臨界點」截然不同，利用此特性發展出的「 #熱梯度分析法（Thermal Gradient Analysis）」可完美將其分離。
土壤研究室使用的 #總有機碳分析儀（soli TOC cube）可同時、連續且分別測定出一份土壤樣品中的無機碳（SIC）、有機碳（SOC）和元素碳（EC/ROC）。
🔸第一階段（SOC 測定）：當儀器通入氧氣並將溫度設定在 150°C ~ 400°C 時，結構較脆弱的 SOC 會完全與氧氣反應，經氧化燃燒釋放出 CO₂。
🔸第二階段（EC/ROC 測定）：當溫度繼續升高至 400°C ~ 600°C 並維持供氧條件時，結構穩定的元素碳在高達 500°C 左右會開始與氧氣劇烈反應，轉化為CO₂。
🔸第三階段（SIC 測定）：繼續將溫度拉高到 600°C ~ 900°C 時，土壤中的無機碳酸鹽（如CaCO₃）會在 650°C ~ 850°C 的高溫下發生熱分解，進而釋放出CO₂。
最後，利用 #非分散性紅外線偵測器（NDIR）分別測定各階段釋出之 CO₂氣體量，就可精確計算出土壤中不同類型碳的絕對含量。
