土壤氨基糖含量的检测方法 气相色谱法 编制说明.docx

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1.工作简况

1.1任务来源

2023年12月29日国家标准化管理委员会发布了《国家标准化管理委员会关于下达碳达峰碳中和国家标准专项计划及相关标准外文版计划的通知》（国标委发（2023）67号），其中《土壤氨基糖含量的检测方法气相色谱法》获得批准成为2023年度国家标准制订计划项目，计划编号T-326，主管部门为农业农村部，技术归口单位为全国土壤质量标准化技术委员会，主要起草单位为中国科学院沈阳应用生态所，兰州大学，沈阳农业大学。

1.2制定背景

土壤作为陆地生态系统最大的碳库，其有机碳储量远高于大气和陆地植被，土壤碳收支的微小变化会显著影响大气碳浓度。土壤碳汇功能的提升是缓解全球气候变化和粮食安全等问题的关键。

微生物是驱动土壤碳元素生物地球化学循环的引擎，在有机碳转化过程中发挥着重要作用。微生物可通过矿化作用将有机碳分解并释放CO2至大气中，也能通过同化作用将有机碳转化为自身组分，并在其死亡后以微生物残体的形态在土壤中积累。近年来，微生物碳泵理论，明确了微生物在土壤有机质转化及固存中的核心作用，土壤微生物经“体内周转”途径、以微生物群落生长死亡迭代过程为驱动力持续生成微生物残留物，正向贡献了土壤碳库的形成。因此，以土壤微生物残留物为核心的土壤碳循环研究逐渐得到了学术界的关注和广泛认可。

土壤微生物残留物标识物主要用氨基糖来表征。氨基糖是土壤微生物细胞壁的组成物质，在微生物细胞死亡后能够稳定存在于土壤基质中，可为微生物残体的积累动态提供有效的指示作用。Zhang和Amelung于1996年首次建立了定量测定土壤氨基糖（微生物残留物标识物）的气相色谱技术，在国际上率先开展了以微生物残留物表征的微生物过程的研究工作。依据于Zhang和Amelung的技术，目前土壤中有四种氨基糖可被提取并量化，包括氨基葡萄糖、氨基半乳糖、氨基甘露糖和胞壁酸。其中，土壤中的胞壁酸唯一来源于细菌细胞壁的肽聚糖层，氨基葡萄糖主要来源于真菌细胞壁，氨基半乳糖一般认为大部分来源于细菌，但是仍有相当一部分来源具有不确定性。氨基甘露糖由于其来源不明确，且含量低，很多文章均未进行报道。基于土壤氨基糖的异源性，微生物群落中优势菌群（主要是真菌和细菌）的变化能够通过其代谢残体的数量和比例变化影响土壤有机碳

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（土壤有机质）的积累。通常用氨基葡萄糖与氨基半乳糖的比例以及氨基葡萄糖与胞壁酸的比例来表征不同微生物残留物（真菌与细菌）在土壤有机碳（土壤有机质）积累和养分循环中的相对贡献，因此，氨基糖的定量化分析对于阐明微生物在调控土壤有机碳（土壤有机质）转化及持续固碳过程中的作用具有独特的意义和优势。

尽管编制组团队已经将土壤氨基糖的定量分析技术发表于土壤学顶级期刊《SoilBiologyandBiochemistry》上（Zhang和Amelung,1996）。但是，总体来看，土壤氨基糖的测定无论是提取、纯化还是衍生，其操作过程均比较复杂，极大地限制了土壤氨基糖测定结果的准确性，影响了以土壤微生物残留物为核心的土壤碳循环过程的正确评估。为了准确地测定土壤氨基糖含量，加强科学交流，增进数据共享，促进土壤生物与生物化学学科发展，编制组团队有必要对土壤氨基糖测定方法的操作流程进行统一和规范，因此，建立《土壤氨基糖含量的检测方法气相色谱法》的国家标准十分必要。

1.3起草过程

1.3.1成立标准编制组

项目立项后，2024年1月项目承担单位立即成立了标准编制组，由项目负责人担任编制组组长，集合相关骨干人员，对该标准项目进行人员分配和责任分工，并完成了标准项目任务书的填报，编制组成员中包括有分析工作经验和标准修订制工作经验的同志。主要起草人分工如下：

张威为主要起草人，负责方案制定、技术参数确定以及标准条款及编制说明编写等工作。

何红波、张旭东、梁超为技术顾问，负责方案制定等工作。

周锋、袁磊主要负责验证土壤样品采集与制备等工作。解宏图、鲍雪莲主要负责标准资料收集和查询等工作。

邓芳博、朱雪峰、郑甜甜、杨雅丽、马田、安婷婷、孙良杰主要负责分析方法试验、验证及比对结果统计等工作。

1.3.2起草及试验阶段

2021年2月，按下达的《国家标准化管理委员会关于下达碳达峰碳中和国家标准专项计划及相关标准外文版计划的通知》，标准编制组根据收集的资料修改和完善预研阶段的标准草案，形成工作组讨论稿初稿。

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2024年3月至5月，组织参加标准验证的5家单位（中国科学院沈阳应用生态研究所，兰州大学，沈阳农业大学，复旦大学，鲁东大学）进行实验室间比对试验，验证本标准采取的分析方法。

2024年5月