作为土壤碳稳定研究的一部分，这种方法允许研究人员将少量土壤碳的功能池分离成可测量和可建模的部分。这种技术操作简单，可以在不同的土壤类型中实现更大的可重复性，并根据与不同矿物质的关联程度区分不同的土壤碳库。将土壤分馏为轻组分有机质和重组分矿物组分阐明了土壤固碳和稳定机制，用于模拟土壤碳周转率和矿物有机关联池大小。
在冲洗和转移过程中很容易丢失材料，因此始终如一地仔细考虑样品质量和碳含量是确保总回收率至少达到 90% 的关键。首先将50克风干土壤样品筛分到2毫米，放入250毫升锥形聚丙烯离心管中，并将质量记录为至少四个有效数字。然后将50毫升每立方厘米1.85克的SPT溶液加入离心管中，并盖紧管子。
现在，用手用力摇动管子约 60 秒，以分解非水稳定的骨料。接下来，将密封的管子固定在平台振动器上，并以每分钟 40 至 120 转的速度摇晃两个小时。通常，将管子侧放在一边有助于土壤分散，增加晃动力，并降低土壤层的站立高度。
定期从摇床上取下管子，并用手剧烈摇晃以增加密度较大的聚集材料的搅拌。从摇床上取下试管后，通过小心地在需要的地方添加额外的SPT溶液，平衡要离心的管组上的离心管质量。确保在加入SPT溶液后用手剧烈摇晃30秒。
在水平桶离心机中以3， 000g离心管离心10分钟。离心后，用移液管抽取五毫升上清液并通过天平检查质量数来测试上清液的密度。如果需要，调整 SPT 体积以达到所需的密度。
如果进行了溶液密度调整，则再次摇动并离心。将一升的侧臂烧瓶连接到真空泵上，并将孔径为110微米的12毫米玻璃纤维过滤器放置在内径为12厘米的瓷Buchner漏斗中。使用锥形橡胶垫圈将漏斗小心地密封在侧臂烧瓶上。
使用真空管路歧管同时运行多个样品。接下来，将另一个一升的侧臂烧瓶连接到真空泵上，并在上面放置一个橡胶塞，并附有用于抽吸的管长度约为0.5米的突出管。沿着离心管的侧面轻轻吸出上清液，包括顶层的悬浮物质。
不要用吸气管的尖端接触颗粒状土壤表面。如果不小心，很容易意外地从颗粒中吸出重馏分材料。为了在样品之间清洁吸液管，请将管的尖端非常快速地浸入去离子/蒸馏或DDI水中，并通过施加真空将大约五毫升的水通过管路。
重复直到所有材料从真空管中冲洗干净。抽吸后，从侧臂烧瓶中取出橡胶塞和吸液管附件，并将内容物倒入 Buchner 漏斗顶部，同时保持真空泵打开。用DDI水冲洗烧瓶，旋转，然后将烧瓶内容物倒入Buchner漏斗中。
重复直到去除所有残留物。然后用手剧烈摇动离心管60秒，将土壤颗粒重新悬浮在50毫升SPT中，以分解底部的硬颗粒。将试管以3， 000g离心10分钟。
如前所述，吸出上清液，并在通过同一Buchner漏斗过滤后将其收集在同一烧瓶中。要从重馏分材料中洗涤SPT，将50毫升DDI水加入装有重馏分沉淀的离心管中，并用手用力摇动管60秒，确保破碎硬颗粒。将试管以3， 000g离心10分钟。
如前所述吸出上清液。任何残留的漂浮颗粒应与其余的轻质部分材料一起添加到漏斗中。重复洗涤过程两次。
接下来，小心地将离心管中的土壤刮入带有标签的干净玻璃烧杯或罐子中。将足够的DDI水倒入管中以松动剩余的土壤，并在将浆液加入玻璃容器之前摇动管子。用DDI水冲洗管子，然后将洗涤液放回玻璃容器中。
将玻璃容器放入设置在 40 至 60 摄氏度之间的干燥箱中，干燥直至达到恒定干重，这通常需要 24 到 72 小时。为确保从轻质馏分中完全去除 SPT，请用 DDI 水填充含有轻馏分材料的 Buchner 漏斗，并通过玻璃纤维过滤器过滤内容物。一旦水完全过滤，重复洗涤两次。
关闭真空泵后，从侧臂烧瓶中取出漏斗。现在，将漏斗水平放在贴有标签的玻璃烧杯或罐子上，使用洗涤瓶中的DDI水轻轻冲洗过滤器中的颗粒。将玻璃容器放入设置在 40 至 60 摄氏度之间的干燥箱中，干燥直至达到恒定干重，这通常需要 24 到 72 小时。
要称量分馏材料的干质量，请取每个容器并从中轻轻刮下所有干燥材料到塑料称重舟中。记录质量数直到小数点后第四位，然后将样品放入标记的储存瓶或袋子中。每个部分以及块状土壤现在都可以进行分析。
下图展示了土壤碳库的方法有效性和洞察力。在这里，不同组分中土壤有机碳的回收显示出碎屑处理对轻质和重质组分的明显影响，特别是相对于观察到的对体积含量的影响。额外的密度分馏表明，对矿物相关有机质的处理效果主要局限于高密度材料，但中间部分尽管变异性更大，但效果不显著。
相对于分馏池，大块土壤的碳氮含量清楚地证明了密度分馏方法从矿物物质中分离植物颗粒物质的有效性。与密度较高的水池相比，密度低于每立方厘米2.20克的游泳池对处理的反应更大。同位素分析证明了土壤矿物学对土壤密度库生物地球化学性质的影响。
此外，对三个密度库的分析，而不是六个或更多，在很大程度上捕获了同位素趋势。对于轻馏分含量，烘箱干燥以溶解有机碳的形式产生显着更大的碳损失，尽管损失量不显着。其次，在碳库中没有观察到季节性。
仔细验证SPT溶液的密度，以确保其保持一致，并且不会被样品中的水稀释。溶液密度过低或过高会歪曲样品中的碳量。结合 13C、14C 和 15N 同位素分析和质谱分析，可以进一步了解 SOC 循环动力学，同时仍能考虑场地历史和土壤特征。
该技术使研究人员能够直接分离出在周转时间、稳定机制和化学方面存在显着差异的可测量碳池，从而更准确地为土壤碳建模提供信息。
