土壤有机碳分类及其研究进展1

1、土壤有机碳(SOC)是土壤学和环境科学研究的热点问题之一，土壤有机碳库的动态平衡直接影响着土壤肥力的保持与提高，进而影响土壤质量的优劣和作物产量的高低，因而土壤有机碳的变化最终会影 响土壤乃至整个陆地生态系统的可持续性。土壤有机碳包括活性有机 碳和非活性有机碳。土壤活性有机碳是指在一定的时空条件下，受环境条件影响强烈的、易氧化分解的、对植物和微生物活性影响比较高 的那一部分土壤碳素。根据测定方法和有机碳组分不同，土壤活性有机碳又表述为溶解性有机碳(DOC: dissolved organic carbor)、水溶 性有机碳(water-soluble organic carbor)、微生物生物

2、量碳(MBC : Microbial biomass carbon)、轻组有机碳和易氧化有机碳，可在不同程 度上反映土壤有机碳的有效性和土壤质量。国外研究进展国外对土壤有机碳的研究开始较早，在20世纪60年代，就有学者 开始进行全球土壤有机碳总库存量研究。但早期对土壤有机碳库存量 的估算大都是根据少数土壤剖面资料进行的。如195年Rubey根据不同研究者发表的关于美国9个土壤剖面的有机碳含量，推算出全球土 壤有机碳库存量为710 Pg。1976年Bohn利用土壤分布图及相关土组 (soil association)的有机碳含量，估计出全球土壤有机碳库存量为 2946Pg。这两个估计值成为当前对

3、全球土壤有机碳库存量的上下限 值。20世纪80年代，由于研究全球碳循环与气候、植被及人类活动等 因素之间相互关系的需要，统计方法开始被应用于土壤有机碳库存量 的估算。女口 Post等在Holdridge生命带模型基础上，估算了全球土壤 碳密度的地理分布与植被及气候因子之间的相互关系 ，提出全球1m 厚度土壤有机碳库存量为1 395 Pg。20世纪90年代以来，随着遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全 球定位系统（GPS）技术的发展，为土壤有机碳研究提供了新的方法 和手段。3S技术被应用于区域或全球土壤有机碳库存量大小、有机 碳密度的空间分布差异等方面的研究。 发达国家已在区域尺度上开展 了

4、相关研究工作。如俄罗斯在1B250万土壤分布图上建立了土壤碳空间数据库，计算出俄罗斯 0 20 cm、0 50 cm和0100 cm等不同 土层有机碳库存量，估计出俄罗斯土壤有机碳库存总量为34211 Pg,无机碳库存总量为11113 Pg 土壤总碳库存量为45314 Pg,并绘制了 俄罗斯0 100 cm土层无机碳库存量分布图。加拿大建立了 1B100万 的数字化土壤分布图及土壤碳数据库，并计算出加拿大0 30 cm 土层和0 100 cm 土层土壤有机碳库存量分别为 7011 Pg和249 Pg。世界各国不同研究者对全球土壤有机碳库存量的估算方法并无 本质区别，但由于所用资料来源与土壤分类

5、方式不同，土壤有机碳库存量的估计值有较大差异。全球土壤1m内土壤有机碳库大约是植被 碳库的115 3倍，如此巨大的土壤有机碳库，即使其发生很轻微变 动，都会引起大气中C02浓度变化，进而影响全球气候变化。因此， 土壤有机碳库存量研究成为全球变化的研究热点之一。国内研究进展我国学者非常关注土壤碳循环研究，并在土壤有机碳库存量研究方面取得了许多引人注目的成果。如陈庆强等分别对陆地生态系统 特别是土壤碳循环进行了研究和评述，金峰等对土壤有机碳库存量进 行了统计，张东辉等对土壤有机碳的转化与迁移进行了研究。王淑平 等人的研究表明，土壤有机碳含量与降水量之间呈显著正相关，温度 对有机碳的影响较复杂，适宜

6、温度有利于土壤有机碳积累，否则，对 有机碳积累具有负效应；此外，由气候等因素影响的植物种类组成对 土壤有机碳库存量也有重要影响。 陈佐忠等在研究中发现，植物种类 组成可通过影响植物残体分解速率进而影响土壤有机碳的含量及分 布，并对草甸草原、典型草原、荒漠草原植物种类组成与土壤有机质 含量关系作了详细分析。近年来，我国学者也将遥感技术和地理信息系统技术应用于土壤 有机碳研究。我国已完成了 1B400万土壤分布图和1B100万土地利用 图数字化工作，但所包含的土壤碳属性数据较少，不能直接用于我 国土壤碳库估计。潘根兴等对中国土壤有机碳库进行了估算。一些学 者还对我国陆地土壤有机碳库存量以及特定区域和生态群落土壤有 机碳库存量进行了探索，但由于计算方法和数据来源不同，不同研 究者之间的估算结果存在较大差异。参考文献1、韩丽娟等，黑土长期施肥及养分循环再利用的作物产量及土壤肥力变化W .有机碳组分的变化J,应用生态学报，2006, 17 (5) : 8178212、刘满强，胡锋，陈小云1 土壤有机碳稳定机制研究进展J.生态 学报,2007, 27 ( 6): 2642- 264913、金峰，杨浩，赵其国1 土壤有机碳储量及影响因素研究进展J.土壤,2000, ( 1