土壤有机质碳矿化影响的研究进展
作者简介：李春哲（1982—），女，博士，讲师，研究方向：面源污染。基金项目：本文系吉林工业职业技术学院2016年度科研课题“饮马河流域面源污染负荷及污染物时空格局演变特征分析”（课题编号：16ky06）的阶段性研究成果之
一。土壤有机质碳矿化影响的研究进展
李春哲
（吉林工业职业技术学院制药与环境技术学院，吉林吉林132013）
摘要：
关键词：
中图分类号：S153.62文献标识码：A化肥施用、耕作方式以及土壤的理化性质等均对土壤有机质碳矿化产生影响，由
于土壤有机碳的容量很大，即使其微小变动就可导致整个空气容量中CO2浓度
边幅很大，所以土壤有机质碳矿化在整个碳循环过程中起着至关重要的作用。目前CO2作为温室效应气体，成为全球环境关注的焦点问题。因此，在整个生态系
统内固碳增汇是每个国家在未来环境问题上应该努力的方向，本文综述了土壤有机质碳矿化的影响因素，并给出了未来在土壤有机质碳矿化应该侧重的研究
方向。土壤有机质；矿化；研究进展
1引言
土壤有机质碳矿化是指是土壤有机质通过
分解变为简单无机化合物并放出二氧化碳的过
程，是在微生物作用下进行的。土壤中的机质，是
土壤固相部分的一种重要的组成，主要是指土壤
中来源的生命物质，一般含量在0~5%之间，泥
炭土可高达20%或30%以上，漠境土和砂质土
壤不足0.5%。土壤有机质矿化影响因素很多，土
壤有机质矿化对土壤肥力保持、壤土构成、农林
业和生态系统可持续发展等都有着极其重大的
意义。2影响因素
2.1化肥的施用
目前农业生产资料的最基本投入就是化肥
的施用，不论是在发达国家还是在发展中国家，
化肥的施用都成为了增产、增收的最直接的、最
有效的措施[1]。化肥的施用，也成为了影响有机碳
库的最重要的原因。近些年一些研究表明[2-4]，由于肥料的类型不同，对土壤中的有机碳的影响比
重也不尽相同，有研究表明，有机肥与无机肥配
合使用，既补充了有机碳源又改善了土壤的物理
性状，可提高土壤碳含量。比较研究了施用水葫
芦有机肥和畜禽粪有机肥对土壤CO2排放特征
的影响。结果表明：就处理土壤的CO2排放量与
累积排放量能力而言，水葫芦有机肥均显著低于
畜禽粪有机肥。有机肥处理土壤的CO2累积排
放量与潜在可矿化有机碳含量以及有机质碳矿
化速率呈显著正相关。有研究者在室内模拟试
验，证明在不同施肥处理中，高量有机肥及高量
有机肥配施化肥处理土壤有机碳累积矿化量较
高，有机肥的施用提高了土壤有机碳的矿化总
量；土壤碳总矿化量与土壤总有机碳和活性有机
碳含量呈极显著相关关系。研究者对我国东北地
区的典型黑土进行了连续施肥28年的相关研
究，证明无论是有机肥还是化肥都能增加土壤有
机碳含量，此外，实验表明有机肥、化肥配合施用第32卷第3期圆园员8年第3期Vol.32No.3NO.3.2018技术与教育TECHNIQUE&EDUCATION的情况较单品种施肥的土壤效果好，所以我们未
来可以通过调控施肥种类来达到有效保护土壤
质量和肥力的效果。此外实验证明，长期施用有
机肥料对土壤中微生物的群落结构影响很大。有
机肥料的施用，能明显提高红壤微生物生物活
性，加速微生物对土壤有机质碳矿化[5]。
2.2耕作措施
频繁翻耕能使保护的土壤有机质的团聚体
暴露在外，从而破坏了土壤的自然结构，加速了
土壤有机质碳矿化，所以不同耕作制度是影响土
壤有机碳含量的重要因素，在众多耕种方式当中
以垄作免耕（NT）最佳[6]。稻草还田、免耕等耕种
方式有利于促进土壤0~5cm土层土壤有机碳的
转化和腐殖化，这对土壤肥力的提高和控制土壤
温室气体排放、减缓温室效应具有重要的意义。
就实行何种保护性耕作更有利于增加SOC（土
壤有机碳）、降低土壤CO2排放，有研究者探讨
了不同耕作方式下SOC的存储和分布，结果表
明：与MP（带耕）和NT（免耕）土壤相比，土壤团
聚体SOC含量较高，且较为活跃。各耕作处理
中，土壤有机碳的最大矿化速率相关性明显，土
壤pH和土壤有机质碳矿化率呈正比关系。研究
者在黄土高原进行了相关实验，采用春玉米-
冬小麦-夏大豆轮作，并进行了相关的保护性
耕作。结果表明：土壤碳固定明显增强，秸秆覆盖
的耕种措施固碳效果优于免耕措施，还可实行水
旱轮作的耕种模式，未来推广并应用科学的耕作
方式，要提供科学指导，十分有必要建立合理的
耕种方案，为合理轮耕模式提供一定的理论基
础。
2.3土壤质地
影响土壤中有机质碳矿化的首要因素是土
壤自身的物理、化学性质，其中最为明显的因素
是土壤质地。在14C示踪技术模拟实验（25℃）
下，研究不同土壤质地如壤黏土、粉黏土和砂壤
土3种土壤中，其土壤中水分变化对其土壤中有
机质碳矿化的相关响应。结果表明：以14C标记
的矿化率在砂壤土和壤黏土中持水量（WHC）达
到最大值，在第160天时的结果分别约为53%
和58%，粉黏土矿化率处于缓慢升高趋势；3种
土壤原有机质碳矿化率都在75%WHC（土壤含水率）时达到最高，粉黏土为4.8%，砂壤土为
5.8%，壤黏土为8.0%，但超过此含水量后，其矿
化率显著下降。3种质地土壤的有机质碳矿化率
与土壤含水量的相关关系更进一步证明了不同
土壤质地不同，含水量不同，土壤的有机质碳矿
化存在差异[7]。
2.4土壤中金属离子
大量文献表明，土壤对矿物的吸附作用可
以土壤中的有机质免受微生物的分解，土壤矿物
质和有机质是通过一定作用力而结合在一起的，
作用力主要是钙复合键，铁、铝键复合体等。土壤
有机质的稳定性维持主要依靠土壤中某些金属
氧化物及水合物对，Hughes和Johnson、Adams、
Evans、SkjemstadJ、KaiserK[8-9]等研究者经过实验
得出大多数土壤中有机土壤中铁、铝含量呈正比
关系；证明土壤有机质有很大的表面积及吸附能
力，而有机质中铁、铝的氧化物及铁、铝的水合物
能铁铝抑制土壤有机质的分解。赵兰坡[10]等研究
铝离子改良盐碱土，人工施加硫酸铝在改良盐碱
土的同时，是否在控制有机质碳矿化上有一定影
响，还有待研究。
2.5土壤生物
研究表明，土壤中微生物的量与土壤有机
碳的量，两者之间存在正比关系。磷肥是一种微
生物必须的营养元素，所以施用磷肥在一定程度
上可以提高土壤微生物碳的含量，长期施用磷肥
能改变、影响微生物的群落结构，进而使有机碳
的矿化得到促进。蚯蚓肠道作用对土壤微生物作
用影响也比较明显，这种作用可表现在两个方
面，一是在作用初期的对有机质矿化的促进作
用，二是后期对土壤有机质残留物的稳定化作
用，在未来的工作中将揭示蚯蚓对SOM（土壤有
机质）稳定性的控制机理、蚯蚓对土壤中有机质
的降解和转化的作用等焦点问题，此研究对揭示
全球碳循环规律具有非常重要的意义。
2.6土壤pH
土壤有机质碳矿化和分解还受到微生物的
活性以及微生物的酶活性来影响。土壤的pH值
会影响土壤中微生物活性，pH过高、pH过低都
会使微生物的活性受到抑制，进而减缓土壤中有
机碳转化。Bottner[11]等研究发现，自然土壤盐
基18技术与教育李春哲土壤有机质碳矿化影响的研究进展19
饱和度与土壤pH有相关性，真菌异质性和土壤
酶活性及细菌随着土壤pH升高而升高。3展望
土壤中有机碳动态平衡受多种因素的影
响，如土壤的理化特性、人类活动、气候类型、植
被覆盖等诸多因素影响。全球变暖情景下土壤有
机碳库未来的走向，在未来将决定着未来气候变
化预测。必须对土壤有机碳蓄积有过程正确地理
解、认识，才能更加准确的对未来土壤有机碳变
化的方向进行评估和预测，对整个人类社会有着
重大的意义。未来有关土壤有机质碳矿化的研究
应着重从以下几点出发：
（1）在诸多环境因子中，温度对土壤有机质
碳矿化的敏感性研究将成为未来研究的热点问
题，重点应该建立温度、时间、碳矿化率之间的横
向关系。
（2）目前，国内外关于对于土壤中金属离子等对土壤有机质碳矿化影响的研究不全面，金属
离子作为土壤中的固有成分，与土壤有机质相互
作用，从而影响土壤有机质碳矿化，其相互作用
的机理研究意义深远，对固碳增汇及土壤改良等
都有着重要的研究价值，未来应侧重这方面的研
究。
（3）由于目前现有的有机质碳矿化模型大都
只是反映了某些影响因子对土壤有机碳产生的
影响，在影响土壤有机质碳矿化的诸多因素中，
只是考虑单独因素的影响结果，在今后的研究
中，要逐渐建立土壤有机质碳矿化影响的动态模
型，应该多考察温度、耕种措施、土壤质地等多因
素对土壤有机质碳矿化影响的交互作用研究，以
便更深入认识各因素对土壤有机质碳矿化综合
影响，特别是应该针对人类活动影响进行定量描
述，同时也要将土壤有机质碳矿化对全球碳变化
的反馈体现出来。
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（下转第36页）
中国土壤有机碳研究综述.kdh
228中国土壤有机碳研究综述刘敏 （中国林业科学研究院热带林业研究所，广东省，广州市，510520） 摘要 本文介绍了目前为止中国土壤有机碳的研究现状和进展，主要从有机碳库的计算和研究方法、有机碳库的影响因子和有机碳运动及转化等方面的研究进行了述论，为土壤有机碳，特别是森林土壤的固碳研究提供了科学的依据，为对照国外土壤有机碳的研究水平提供了参考依据，也为全球碳库的统计研究提供了数据理论基础。 关键词：土壤有机碳 影响因子 动态 方法 引言 碳是生命物质中的主要元素之一，是有机质的重要组成部分。总的来说，地球上主要有四大碳库，即大气碳库、海洋碳库、陆地生态系统碳库和岩石圈碳库，碳元素在大气、陆地和海洋等各大碳库之间不断地循环变化。陆地生态系统碳库主要由植被和土壤两个分碳库组成，内部组成和各种反馈机制最为复杂，是受人类活动影响最大的碳库。土壤在全球的碳排放和隔离潜能中被认为是一个活跃和重要的角色。研究土壤可持续利用的核心问题是土壤有机质，有机质数量的耗竭和质量的恶化可直接导致土壤生态功能的衰退。土壤有机质在微生物分解过程中，大部分的碳以CO2形式释放到空气中，迅速与大气进行交换，对大气碳库有重要的调节作用，其他部分以土壤有机碳或碳酸盐的形式储藏在土壤碳库中。于东升[1]等计算出中国的土壤面积共有928.10×104 km2，有机碳储量（SOC）为89.14Pg(1 Pg = 1015g)，土壤平均碳密度为9.60 kg·m-2。植物有机质进入土壤后经过腐解，生成成复杂的土壤有机碳。李晓阳[2]等认为土壤有机碳的变化与土壤特性、土壤管理方式及土壤有机碳检测方法有关。周莉[3]等认为理解土壤有机碳蓄积过程对生物、物理和人为因素的响应和把握关键的控制因子是准确预测土壤有机碳在全球变化情景下对大气 CO2的源、汇方向及准确评估碳收支的关键。 1 土壤有机碳库的计算方法 土壤有机碳库计算方法主要有5种：土壤类型法、生命带研究方法、GIS估算土壤有机碳储量、相关关系估算法、统计估算法等。根据研究对象的不同主要有4种类型：根据植被类型推算、根据土壤类型推算、根据生命气候带推算、利用模型计算。于东升[1]，王义祥[4]用土壤类型推算法进行了研究，数据结果的准确性与数据基础有很大的关系。甘海华[5]，邱建军[6]运用模型也作了这方面的研究；童成立[7]等比较了有机碳计算机模拟模型（SCNC）模型和英国洛桑模型（ROTHC-26.3），结果显示了SCNC的接近真值的效果，他们认为输入量的要求成为了取得研究的成功的关键。赵永存[8]等认为回归克里格预测土壤有机碳的空间分布效果最好，能更好地反映碳密度与地形的关系以及局部变异。 2 土壤有机碳库的影响因子 2.1土壤化学性质对土壤有机碳影响 土壤的化学性质是影响土壤有机碳库的关键因子。李明锋[9]等研究表明SOC和TN的含量直接或间接地决定生态系统CO2排放通量，并且姜勇[10]认为自然生态系统的SOC与TN的相关性略高与农田生态系统。郭胜利[11]认为Qm(P素的最大吸附量），DPS（土壤磷素吸附饱和度）和EPCo（零净吸附磷浓度）变化与SOC存在显著或极显著的线性相关关系(P<0.001)。根据不同林分有机碳、氮组分的不同，徐秋芳[12]认为灌木林和阔叶林土壤表层的微生物生物碳（CMB）、易氧化态碳（CR）与土壤总有机碳（CT）含量间相关性均达显著水平，而灌木林水溶性有机碳(CWS)与CT的相关性达到极显著水平；阔叶林土壤蔗糖酶、脲酶、蛋白酶及磷酸酶活性与CT、CMB及CR含量间均存在显著相关性，而灌木林只有蔗糖酶活性与各类碳有机碳有显著相关性。姜培坤[13]认为雷竹土壤的CT与活性碳含量（CA）、CWS之间，CA与CWS之间以及CT、CA、CWS与土壤(TN)、水解氮、有效磷(AvP)、速效钾(AvK)之间相关性均达极显著水平(P<0.01)，而雷竹CMB与CT、CA、CWS、TN、水解氮、AvP、AvK之间相关性均不显著。彭佩钦[14]认为湿地土壤CMB 作者简介 刘敏，女，1974年出生，硕士，工程师。主要从事森林生态（群落基本特征分析）；植物水分生理（耐旱、耐水研究）；土壤（基本理化性状及有机碳研究）；3S技术的应用。 Email:liumin27@。 229、NMB、PMB之间呈极显著的正相关关系。唐国勇[15]分析了红壤丘陵景观单元内水田、旱地、林地、果园表层SOC与CMB含量均呈极显著正相关(P<0.01)。 土壤有机碳的含量与重金属的含量也有不同程度的相关性。姜培坤[16]研究了雷竹林CWS与有效镉、钴、镍、铅、锌含量均有极显著(P<0.01)相关性，说明土壤水溶性有机质含量与土壤质量密切相关。倪吾钟[17,18]研究发现菜园土壤全锌、有效锌含量均与总有机碳和易氧化有机碳含量均呈极显著正相关；铜的有效性也有随土壤总有机碳和易氧化有机碳含量的提高而增大的趋势。唐丽娜[19]等研究表明添加重金属后，有机物料的分解与转化和有机物料种类、用量以及重金属类型有关。 2.2土壤物理性质对土壤有机碳的影响 土壤质地、土壤含水量和气温对有机碳存在和作用有重要的影响。吴庆标[20]，程淑兰[21]等认为土壤质地与SOC有显著的相关性；土壤粘粉与SOC有显著的正相关性，与粗粉粒有显著的负相关性；土壤粘粉粒比例愈高，SOC在土壤中稳定性就愈强。彭佩钦[14]认为湿地土壤容重与有SOC、TN、CMB、NMB、PMB之间呈极显著指数负相关关系，而湿地土壤<0.001mm粘粒与SOC、CMB、TN、NMB、PMB的含量呈极显著对数正相关关系。白军红[24]认为土壤含水量和pH值对土壤表层碳氮含量及碳氮比值影响显著。周涛[22]对认为中国土壤碳储量与年平均温度、年降水量的相关性在不同的温度带下具有很大的差异，耕地土壤有机碳储量与温度、降水量相关性远低于非耕地土壤。唐国荣[23]等发现添加物料和土壤原有机碳的累积矿化量与含水量呈极显著正线性相关关系（后者更加显著）。 2.3立地经营管理方式对土壤有机碳的影响 李恋卿[27]等认为对土地良好的经营管理对于提高陆地系统碳截存有重要意义。李跃林[25]等研究鹤山4种不同人工林土壤碳储量存在差异，其中以营造乡土树种木荷林效果最好。方运霆[26]等认为鼎湖山自然保护区自然植被类型土壤较次生植被土壤在碳贮存方面积极，人为干扰是制约土壤碳贮存量大小的重要因素。李跃林[28]等对鹤山不同立地土壤有机碳储量为：林地5.82*103 Kg·hm- 2、果园为74.66*103 Kg·hm-2 、草地88.53 *103 Kg·hm- 2，植树造林及森林保护是缓解大气 CO2 浓度上升的有效措施。 张履勤[29]等研究表明林地开垦为农地后，有机碳(特别是颗粒状有机碳)和全氮明显下降，有机碳的下降程度高于全氮，土壤的平均颗粒状有机碳占TOC依次为：自然林地>造林地>农地，大团聚体中颗粒状有机碳和有机磷的稳定性较低，最易受土地利用方式的改变而改变。石陪礼[30]等认为拉萨河谷土壤有机质含量普遍较低，其中沼泽草甸、人工杨树林有机质含量相对较高；农田退耕为弃耕地、苗圃和建立人工林网后有利于有机质积累和土壤有机碳密度的提高；农田退耕还林积累有机碳的碳固定能力最强。 梁爱珍[31]等在吉林省德惠市中层黑土上进行了免耕、垄作和秋翻处理下进行耕层土壤有机碳的动态分析，不同耕作处理对黑土耕层有机碳的影响无显著性差异，而且免耕处理在短期内没有引起耕层土壤有机碳含量的明显增加，反而有所降低(在质地粘重和排水不良的土壤上实行免耕)。 2.4施肥对土壤有机碳的影响 根据土壤的性质科学地管理土壤是土壤研究的最主要的目的。从另一角度也说明施肥对有机碳储量有很大的影响。于淑芳[32]认为长期施用化肥可使棕壤、潮土、褐土土壤腐殖质各组分积累；氮钾肥提高了土壤腐殖酸碳与有机碳的比值，降低腐殖酸活性(提高 HA/ FA 比值)；化肥配施有机肥大幅度增加了土壤胡敏素和腐殖酸数量，并降低了土壤胡敏素和腐殖酸的比值。张春霞[33]等认为长期单施N、P肥处理对土壤有机碳和微生物生物量碳的影响不明显，施有机肥处理土壤微生物量碳及微生物生物量碳/有机碳值均高于其他施肥处理。 孟磊[34，35]等考虑经济效益 (籽粒产量 )和环境效益 (全球变化 )，耕层土壤最佳的肥料配比是有机肥料和无机肥料配合施用，寻求合理可行的有机肥和化肥配合比率是实现农业土壤生产功能和环境功能协调统一的关键。李忠佩[36]等认为不同的恢复利用模式下植物生物量、有机质归还量以及氮素平衡状况都有明显差异。陈义[37]等计算出浙江嘉兴和衢州土壤有机质矿化率和年矿化量分别为4.04 %和5.08 %，1.347*103和1.221*103 Kg.hm-2；若稻田每年施入 45*103 Kg.hm-2 厩肥，60 年之后，土壤的有机质含量将趋至平衡，嘉兴和衢州稻田的土壤有机质含量将分别达到50.4 g.kg-1和49.2 g.kg-1；而不施肥区两地的土壤有机质含量将最终分别下降至22.5 g.kg-1和16.0 g.kg-1，维持无肥区土壤有机质平衡的有机物年需要量为3000 230～5000 Kg.hm-2。刘守龙[38]等认为稻田土壤的饱和固碳量可以通过人为措施进行调控，增加有机物质的投入量（秸秆还田）和冬季绿肥种植是提高稻田土壤固碳能力的有效途径。 3 土壤有机碳的动态研究 3.1土壤有机碳动态研究方法 综合国内外文献，有关土壤有机碳动态的研究方法可分为以下几类：普通方法、非示踪方法、示踪方法、模型和计算机模拟以及近年来一些新方法。 土壤微生物是有机质腐解主要动力，土壤微生物生物碳与土壤有机碳有密切的关系。易志刚[39]研究表明认为鼎湖山试验区内各土地利用类型的土壤MBC含量变化可以敏感地指示SOC的动态。 于贵瑞[40]等根据碳的稳定性同位素(δ13C)和放射性同位素(14C)在陆地生态系统长期动态过程中的作用，探讨土壤有机碳来源、周转周期、土壤CO2通量的变化和组分区分、同位素富集等领域的应用。刘卫国[41]研究发现森林土壤的碳同位素组成δ13C值明显低于黄土高原塬面的碳同位素组成，现代土壤的碳同位素组成与现代植被的分布是一致的。张甘霖[42]认为人为土壤有机碳含量降低的缓慢和不规则性以及有机碳含量的相对富集并且密度高于相邻土壤或起源土壤；放射性碳测定和稳定同位素组成分析都表明了土壤中有机碳的稳定存在。 在土壤有机碳库动态研究中，常见土壤有机碳分解模型与GIS技术耦合。沈雨[43]等模拟江苏省农田土壤有机碳含量分布的现状及未来变化趋势，对典型农区土壤有机碳测定数据的验证表明，所采用的模型能较好地描述土壤有机碳的动态变化。而李忠佩[44]等研究表明，双组分模型适于可以用来模拟不同土壤类型下土地利用系统变更初期的土壤有机碳储量动态变化过程。申卫军[45]等模拟了南亚热带鹤山的马占相思、湿地松和荷木人工林生态系统1985-2100年的C、N累积动态及其分配格局变化认为我国南亚热带地区进行地带性森林植被恢复时，先锋森林群落的构建应以荷木等本地树种为主。 3.2土壤有机碳的运动过程 方华军[46]， 贾松伟[47]认为土壤侵蚀和沉积是造成土壤中有机碳迁移、流失和累积的主要原因，也是陆地碳循环的重要动力过程之一，土壤侵蚀造成了有机碳在泥沙中的富集。土壤有机碳的空间分布在碳库的研究中是不可忽视的问题，方华军[48,49]等认为表层土壤δ13C值与地形坡度、土壤粘粒含量、土壤含水量、pH 值都显著相关；土壤δ13C值是反映 SOC周转的一个良好指标；并且利用飞灰和137 Cs 示踪技术校正农田SOC的损失量，说明沉积区目前耕作层下截留了相当数量的有机碳，坡脚部位飞灰分布深度与原始埋藏层的表面正好吻合。方华军[50]等利用137Cs示踪技术探索典型漫岗坡地SOC和全氮流失量的空间分布特征，计算出土壤再分布速率介于24.61*103-33.56*103 Kg.hm-2.a-1，绝大部分地区处于中度和轻度侵蚀状态。SOC和全氮的流失量与土壤再分布速率相一致，坡肩部位SOC和全氮流失量最大；其次为坡背和坡顶；坡脚和坡趾表现为累积；48年来土壤净迁移泥沙量为45.54t.a-1，SOC流失量为612.62 kg.a-1，全氮流失量为47.20 kg.a-1；考虑迁移泥沙对土壤有机质的富集作用，迁移损失的SOC和全氮量比原计算值高52 %。 3.3土壤有机碳分解与转化 土壤有机碳的分解、转化过程中矿化和腐解是两个相反的过程，他们相互影响相互制约。按照吸收特征土壤有机碳可分为：水溶性有机碳、易氧化有机碳、微生物生物碳。腐解系数决定了有机质的截获效率。李忠佩[51]认为瘠薄红壤中有机物料的腐殖系数比一般红壤中要高得多；红壤水田有机碳的年矿化率为2.4 ％～3.2 ％，有机碳含量越高，矿化率越大。李忠佩[52]等认为对于原土可溶性有机碳含量较高的土壤，淹水显著提高可溶性有机碳量是导致其土壤有机碳矿化量高于好气处理的主要原因。姜培坤[53]认为常绿阔叶林土壤微生物生物碳和易氧化态碳含量高于马尾松与杉木林土壤，杉木林土壤水溶性碳含量相对较低；土壤微生物量碳、易氧化态碳含量均随着土层深度加深而递减；土壤水溶性碳占总有机碳比率为马尾松林>常绿阔叶林>人工杉木林，易氧化态碳占总有机碳比率常绿阔叶林明显高于马尾松林和杉木林；不同土壤水溶性有机碳占总有机碳比率随剖面从上到下均表明出上升趋势，而易氧化态碳占总有机碳比率随剖面加深有规律地下降。从土壤有机碳库转化的快慢来分可分为：活性有机碳、慢性有机碳和惰性有机碳。高鲁鹏[54]等认为黑土有机碳库经历了一个由快到慢的增长过程，经过长时间积累，趋向于稳定状态，表层土壤有机碳总量最后稳定在 7 914.72～11 672.78 g·m- 2；黑土有机碳从北向南总的趋势是逐渐降低，达到稳定状态时，活
土壤有机碳矿化形成及微生物机制
第一部分：引言
1. 土壤有机碳矿化形成及微生物机制
在环境保护和农业可持续发展的话题中，土壤有机碳的矿化形成及微生物机制无疑是一个备受关注的领域。土壤中的有机碳不仅对土壤质量和植物生长起着重要作用，也对全球碳循环和气候变化产生着深远影响。本文将探讨土壤有机碳的矿化形成过程，以及其中微生物所扮演的关键角色，以期为读者带来全面的认识和深刻的理解。
第二部分：土壤有机碳矿化形成
2.1 有机碳的来源
土壤中的有机碳主要来源于植物残体、根系分泌物以及微生物和动物的生物碎屑。这些有机物在土壤中经历了一系列的生物、物理和化学过程，最终形成了土壤有机碳的主要来源。
2.2 矿化过程
土壤中的有机碳在微生物的参与下发生了矿化过程，主要包括有机物的分解、氧化和释放。这一过程不仅与土壤理化性质相关，也与其中微生物群落的构成和活性有密切关系。
第三部分：微生物机制
3.1 分解作用
土壤中的微生物通过产生酶类物质，对有机物进行分解作用，将其转化为溶解有机质和部分无机物质。这一过程是土壤中有机碳矿化形成的关键步骤。
3.2 氧化过程
部分微生物通过氧化作用将有机物转化为二氧化碳和水，释放出能量并维持其生长和代谢。这一过程也导致土壤中有机碳的减少。
第四部分：总结与展望
结论：土壤有机碳的矿化形成是一个复杂的生物、物理和化学过程，其中微生物扮演了至关重要的角色。通过对土壤有机碳的来源、矿化过程和微生物机制的深入探讨，我们可以更好地理解土壤的功能和作用，为土壤保护和农业生产提供理论依据和科学指导。
展望：未来，我们需要加强对土壤微生物群落的研究，探索其多样性、功能和调控机制，以期更好地理解土壤有机碳的矿化形成及微生物机制，为土壤质量的改善和生态环境的保护提供更可靠的科学依据。
个人观点：作为土壤环境领域的研究者，我深信土壤有机碳的矿化形成及微生物机制是一个充满挑战和机遇的领域。我们需要不断深化对这一过程的认识，探索其机制和影响因素，以期为土壤资源的可持续利用和保护提供更有效的技术和策略。
添加 14C标记稻草对喀斯特典型土壤有机碳矿化的影响
农业环境科学学报２０１ １，３０（１ １）：２３６８－２３７３ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｏ—Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ
添加 Ｃ标记稻草对喀斯特典型土壤有机碳矿化的影响
胡乐宁１，２，３，苏以荣 ，何寻阳 ，一，李 杨１，２，３，王嫒华 ，一，吴金水
（１．中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态重点实验室，长沙４１０１２５；２．中国科学院研究生院，北京１０００３９；３．中国 科学院环江喀斯特农业生态试验站，广西环江５４７１００）
摘 要：为了研究有机物质对喀斯特地区典型土壤有机碳积累与转化的影响，采集两种喀斯特典型土壤（棕色石灰土、黑色石灰 土）和一种对照土壤（红壤）的表层土壤（０～１５ ｅｍ），设置不添加外源物质（ＣＫ）和添加 Ｃ标记的稻草（Ｔ１）的处理，进行为期１００ ｄ 的土壤培养试验及矿化试验。测定并分析了这３种典型土壤类型的微生物生物量碳（ＭＢＣ）表观周转时间和田间周转时间、外源有 机物质对土壤原有有机碳的激发效应以及ＣＯ：释放量。结果表明：ＭＢＣ表观周转时间和田间周转时间依次分别为（７１￣２）ｄ、（２４３± ２０）ｄ、（２５４￣４５）ｄ和０．２９、１．０、１．０４ ａ。添加标记的 ｃ有机物质后，土壤原有有机质的激发效应大小依次为红壤＞棕色石灰土＞黑色 石灰土。在相同条件下，红壤不利于土壤有机质的累积，而棕色石灰土和黑色石灰土有利于土壤有机质的累积。 关键词：喀斯特；土壤； ４Ｃ标记；ＭＢＣ表观周转时间；激发效应 中图分类号：Ｓ１５３．６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２—２０４３（２０ｌ１）１ １－２３６８—０６
Ｅｆｆｅｃｔ ｔ０ ｔｈｅ Ｔｕｒｎｏｖｅｒ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ ｉｎ Ｔｈｒｅｅ Ｔｙｐｉｃａｌ Ｓｏｉｌｓ ｉｎ Ｋａｒｓｔ Ａｒｅａ ｂｙ Ａｄｄｉｎｇ ４Ｃ－ｌａｂｅｌｌｅｄ
Ｏｒｇａｎｉｃ Ｍａｔｔｅｒ ＨＵ Ｌｅ—ｎｉｎｇ 。 ，ＳＵ Ｙｉ—ｒｏｎｇ ＇ ，ＨＥ Ｘｕｎ－ｙａｎｇ’ ，ＬＩ Ｙａｎｇ ，ＷＡＮＧ Ａｉ－ｈｕａ 。。，ＷＵ Ｊｉｎ－ｓｈｕｉ （１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｅｃｏｌｏｇｙ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０１２５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３９，Ｃｈｉｎａ；３．Ｈｕａｎｊｉａｎｇ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｋａｎｔ Ｅｃｏ－ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｈｕａｎｊｉａｎｇ ５４７ １００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｏｎ ｓｏｉ１ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ（ＳＯＣ）ｔｕｒｎｏｖｅｒ，ｔｗｏ Ｋａｒｓｔ ｓｏｉｌｓ（ｔｅｒｒａ ｆｕｓｃａ ａｎｄ ｒｅｎｄｚｉｎａ） ａｎｄ ａ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｓｏｉｌ（ｒｅｄ ｓｏｉｌ）ｗｅｒｅ ｃｈｏｓｅｎ（０Ｍ５ ｅｍ）ｆｏｒ ａ ｓｔｕｄｙ．Ｔｈｒｅｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｓｏｉｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｎｄ ａ １００ ｄ ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔ ｗｉｔｈ ｎｏ ａｄｄｅｄ（ＣＫ）ａｎｄ“Ｃ—ｓｔｒａｗ ａｄｄｅｄ（Ｔ１）ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＳＯＣ，ｍｉｃｒｏｂｉａ１ ｂｉｏｍａｓｓ Ｃ ａｎｄ ｆｉｅｌｄ ｔｕｒｎｏｖｅｒ ｔｉｍｅ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ １ ００ｄ—ｓｏｉｌ ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｇｒｏｓｓ ａｎｄ ｆｉｅｌｄ ｔｕｒｎｏｖｅｒ ｔｉｍｅ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｗｅｒｅ（７１±２）ｄ，（２４３±２０）ｄ，（２５４±４５）ｄ ａｎｄ ０．２９ ａ，１．００ ａ，１．０４ ａ．Ａｄｄｉｎｇ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｈａｄ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｅｘｃｉｔａ— ｔｉｏｎ ｉｎ ｒｅｄ ｓｏｉｌ，ｎｅｇａｔｉｖｅ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｅｒｒａ ｆｕｓｃａ，ｎｏ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｒｅｎｄｚｉｎａ．Ｔｈｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｒｅｎｄｚｉｎａ ａｎｄ ｔｅｒｒａ ｆｕｓｃａ ａｒｅ ｍｏｒｅ ｌｉｋｅｌｙ ｔｏ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｔｈａｎ ｒｅｄ ｓｏｉｌ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｋａｒｓｔ；ｓｏｉｌ； Ｃ－ｌａｂｅｌｌｅｄ；ＭＢＣ—ｔｕｒｎｏｖｅｒ ｔｉｍｅ；ｐｒｉｍｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ
土壤碳循环研究进展及干旱区土壤碳循环研究展望_1
土壤碳循环研究进展及干旱区土壤碳循环研究展望
许文强1，陈曦1，罗格平1，蔺卿2
（1中国科学院新疆生态与地理研究所，荒漠与绿洲生态国家重点实验室，新疆乌鲁木齐830011；
2新疆水利厅，新疆乌鲁木齐830000）
摘要：土壤碳库动态及其驱动机制是陆地生态系统碳循环与全球变化研究的热点问题之一。随
着各国对《京都议定书》的重视，农业土壤碳库变化及其“源汇效应”研究不断加强，但以往研究土
壤碳循环主要是针对有机碳，较少考虑无机碳的作用和地位，干旱区土壤无机碳储量巨大，其在区
域碳循环过程中的贡献日益显著，这使得干旱区土壤碳循环研究必须同时考虑土壤有机碳和无机
碳的行为。国内外关于农业土壤有机碳动态的研究主要围绕农业土壤有机碳储量、固碳潜力等问
题展开，研究区多为湿润、半湿润地区；国际上对农业土壤无机碳动态的研究主要集中在干旱区土
地管理措施对土壤发生性碳酸盐碳的形成与转化方面，研究方法以稳定同位素技术为主，但目前关
于中国干旱区农业土壤无机碳动态的研究还较为薄弱。因此，应加强干旱区绿洲土壤碳循环研究，
深入分析干旱区绿洲土壤碳的“源/汇效应”；探讨土壤无机碳动态变化的机理。
关键词：土壤有机碳；土壤无机碳；土壤碳“源/汇”；稳定同位素；干旱区绿洲
中图分类号：S153文献标识码：A文章编号：1000－6060（2011）04－0614－07（614～620）
土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库，土壤
碳库动态及其驱动机制研究是陆地生态系统碳循环
及全球变化研究的重点和热点之一，也是全球碳计
划（GCP）、全球气候研究计划（WCRP）等一系列全
球变化研究计划的核心问题之一〔1－4〕。近年来，随
着各国对《京都议定书》的重视，农业土壤碳库变化
及其“源/汇”效应研究不断加强〔5－7〕。
土壤碳包括有机碳和无机碳，其中无机碳主要
指存在于干旱土壤中的碳酸盐碳，由岩生性碳酸盐
（LithogenicCarbonate）碳和发生性碳酸盐（Pedogen-
土壤有机碳库
土壤有机碳库的分类及其研究进展
姓名：付玉豪 学号：2014E8012761041 培养单位：沈阳应用生态研究所
据估计，全球陆地土壤碳库量约为1300 ~ 2000 Pg，是陆地植被碳库500 ~
600 Pg的2 ~ 3倍，是全球大气碳库750 Pg的2倍多，在全球碳平衡中占有重要地位，尤其是土壤有机碳库。土壤有机碳不仅可以为植物生长提供各种营养元素，维持土壤良好的物理结构，而且由于库容巨大，其储量的微弱变化就导致大气圈中CO2浓度发生较大变化，直接影响全球碳平衡格局。随着全球变化研究的深入，土壤有机碳库渐渐成为研究全球碳循环的热点问题之一。
土壤有机碳库分为两部分：活泼碳和不活泼碳。其中不活泼碳约占土壤总有机碳库的25%甚至更高，这部分不活泼的碳具有较长的周转时间。在国外，好多文献把土壤有机碳库分为三部分：活跃碳库，缓效性碳库和惰性碳库，其中，土壤活性有机碳指在一定的时空条件下，受植物、微生物影响强烈、具有一定溶解性、在土壤中移动比较快、不稳定、易氧化、分解、易矿化其形态、空间位置对植物、微生物来说活性比较高的那一部分土壤碳素，大约是土壤活生物量的2~ 3倍；缓效性碳库包含难分解的植物和较稳定的微生物，而惰性碳库是那些化学性和物理性质都稳定的部分。
土壤有机碳循环主要包括以下3个基本阶段：土壤有机质的输入，主要是依靠植被地上部分的凋落物及其地下部分根的分泌物和细根周转产生的碎屑，其输入量在很大程度上取决于气候条件、土壤水分状态、养分的有效性、植被生长以及人类的耕种管理等因素；土壤有机质的分解和转化过程，主要是指土壤呼吸，且分解速率受有机物的化学组成、土壤理化特性以及人类活动的综合影响；土壤腐殖质的分解和转化过程。土壤有机质输入和输出之间的平衡决定了土壤有机碳库库容的大小, 且不同阶段的决定因子会对土壤有机碳库产生不同影响。无论土壤有机碳库外源碳的输入还是内源碳的输出，都和人类活动密切相关。
土壤团聚体固碳研究进展
第３１卷 第５期 中南林业科技大学学报 Ｖｏｌ．３１ Ｎｏ．５
２０１１年５月Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｍａｙ ２０１１
土壤团聚体固碳研究进展
陈建国１，２，３，田大伦１，２，３，闫文德１，２，３，项文化１，２，３，方 晰１，２，３
（１．中南林业科技大学生命科学与技术学院，湖南长沙４１０００４；２．南方林业生态应用技术国家工程实验室，
湖南长沙４１０００４；３．国家野外科学研究站，湖南会同４１８３０７）
摘 要： 土壤团聚体是土壤结构的基本单位，也是一种特殊的有机－无机复合体。土壤团聚体中的碳主要以有
机碳形式存在，有机碳的胶结作用是土壤团聚体形成的关键。土壤团聚体中有机碳的稳定机制包括化学稳定型、
物理稳定型、生物稳定型三大类型。土壤团聚体的周转也表现为土壤有机碳的积累、分解过程。总之，土壤固存
有机碳的功能主要是以土壤团聚体为主体的功能单位完成的，有机碳不同存在形式的转化贯穿团聚体形成、稳定
及周转过程的始终。
关键词： 土壤团聚体；固碳；稳定；周转；综述
中图分类号： Ｓ１５１．９文献标志码： Ａ文章编号： １６７３－９２３Ｘ（２０１１）０５－００７４－０７
Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ
ＣＨＥＮ Ｊｉａｎ－ｇｕｏ１，２，３，ＴＩＡＮ Ｄａ－ｌｕｎ１，２，３，ＹＡＮ Ｗｅｎ－ｄｅ１，２，３，ＸＩＡＮＧ Ｗｅｎ－ｈｕａ１，２，３，ＦＡＮＧ Ｘｉ １，２，３
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０００４，
Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ＆Ｅｃｏｌｏｇｙ
生物炭在土壤重金属和有机物污染修复中的应用研究进展
生物炭在土壤重金属和有机物污染修复中的应用研究进展
梁慧，李如美，朱钰晓，刘同金，李瑞娟，房锋∗ （山东省农业科学院植物保护研究所，山东济南２５０１００）
摘要 土壤中重金属和有机物污染既造成巨大经济损失，又严重威胁人类健康。生物炭作为来源广泛、制备简单，比表面积大、表面官能团丰富、孔隙结构发达的材料，被广泛应用于农业、生态修复和环境保护领域。从生物炭的来源与制备工艺、对污染物的吸附机理、影响因素以及在土壤重金属和有机物污染修复中的应用现状等方面进行了综述，同时对生物炭材料在土壤污染修复中的研究重点进行了展望，为生物炭在土壤污染修复中的应用提供参考。关键词 生物炭；重金属；有机物；土壤修复中图分类号 Ｘ５３ 文献标识码 Ａ 文章编号 ０５１７－６６１１（２０２４）０６－００１７－０４ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０５１７－６６１１．２０２４．０６．００４ 开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＢｉｏｃｈａｒｆｏｒＲｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌａｎｄＩｎｏｒｇａｎｉｃＰｏｌｌｕｔａｎｔｉｎＳｏｉｌＬＩＡＮＧＨｕｉ，ＬＩＲｕ⁃ｍｅｉ，ＺＨＵＹｕ⁃ｘｉａｏｅｔａｌ （ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｌａｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｊｉｎａｎ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２５０１００）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｎｄｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎｓｏｉｌｎｏｔｏｎｌｙｃａｕｓｅｓｈｕｇｅｅｃｏｎｏｍｉｃｌｏｓｓｅｓ，ｂｕｔａｌｓｏｓｅｒｉｏｕｓｌｙｔｈｒｅａｔｅｎｓｈｕｍａｎｈｅａｌｔｈ．Ｂｉｏｃｈａｒｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｗｉｄｅｒａｎｇｅｏｆｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｉｍ⁃ｐｌｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｌａｒｇｅｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ，ｒｉｃｈｓｕｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｓｏｕｒｃｅａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｂｉｏｃｈａｒ，ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｂｉｏｃｈａｒｉｎｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌａｎｄｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓｏｆｂｉｏｃｈａｒｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌｒｅ⁃ｍｅｄｉａｔｉｏｎｗａｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｃｈａｒｉｎｓｏｉｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ．Ｂｉｏｃｈａｒｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｇ⁃ｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｗｉｄｅｒａｎｇｅｏｆｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｉｍｐｌｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｌａｒｇｅｓｐｅｃｉｆ⁃ｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ，ｒｉｃｈｓｕｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｓｏｕｒｃｅａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｃｈａｒ，ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｂｉｏｃｈａｒｉｎｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌａｎｄｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓｏｆｂｉｏｃｈａｒｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｗａｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｃｈａｒｉｎｓｏｉｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｂｉｏｃｈａｒ；Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ；Ｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ；Ｓｏｉｌｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ
土壤有机碳分类研究进展
土壤有机碳分类研究进展
霍莲杰;纪雄辉;吴家梅;朱坚
【摘 要】The concept of soil organic carbon is described in the paper.
According to the chemical composition and chemical properties of soil
organic carbon, and its combination with different sizes of soil particles as
well as the combination ratios, the classification methods for soil organic
carbon mainly elaborated from chemistry and physics. The study indicated
that the existence condition of soil organic carbon and the changes in soil
quality can be sensitively, accurately and truly reflected by soil active
organic carbon; improving soil organic carbon pool helps to enhance soil
fertility, so that increase crop yield; the slow carbon and the inert carbon
may help to improve soil physical properties, and the increase of soil
carbon sequestration can heighten the ability of soil to cope the climate
黑土颗粒态有机碳与矿物结合态有机碳的变化研究
- 1 - 黑土颗粒态有机碳与矿物结合态有机碳的变化研究
【摘要】本文试图分析黑土颗粒态有机碳（POC）与矿物结合态有机碳（MOC）的变化，研究背景为黑土中有机碳的分布模式是一个复杂的过程，受多种因素的影响，包括环境变化以及生态系统的变化。本文采用分子量色谱法，在样品缓冲液中测定POC和MOC的分布情况。结果表明，POC的比例与时间的变化明显，与MOC的比例相反。此外，当缓冲液中的pH值在4.6~7.6之间时，POC的比例呈现出显著下降，而MOC的比例却在同一范围内略微上升。综上所述，本文研究发现，时间和pH值影响POC和MOC的比例变化。
【Introduction】土是一种具有特殊结构的泥质砂岩，在某些地区，它是最重要的土壤类型。它由不同尺寸的颗粒组成，其中包含大量的黑土颗粒态有机碳（POC）和矿物结合态有机碳（MOC），是土壤中有机碳的重要储存形式。POC和MOC的变化对于了解土壤有机碳的迁移、分布模式、植物生长和土壤动态都有重要意义。
随着新兴科学给土壤有机碳提供了新的视角，有机碳研究也变得越来越严谨。以往研究都聚焦在POC和MOC的产出和分布上，因此，有必要对POC和MOC的变化进行深入的研究。本文的研究目的，就是通过对POC和MOC的分布变化模式，分析它们的变化规律，并为土壤有机碳的分布变化提供参考依据。
【 Materials and Methods】
1.t样品采集：本研究采集江苏省南京市玄武区地块表层土壤，采用雷克穿刺器进行取样，深度为0~20 cm。根据国家土壤质量标准， - 2 - 采集各水分含量段的混合样品，即样品由带有滴定水量（W）10%、20%、30%和40%的不同混合物组成。
2.t样品提取：采集的样品分为两份，一份用水进行筛选，以提取样品中的有机碳物质；另一份加用适量溶剂（硫酸铵），提取矿物结合性有机碳（MOC）。实验中，采用超滤法，将提取液进行分离，分别得到POC提取液和MOC提取液。
土壤活性有机碳的研究进展
第６期（总第１１５期）
２０１１年１２月 中国林副特产
Ｆｏｒｅｓｔ Ｂｙ—Ｐｒｏｄｕｃｔ ａｎｄ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ Ｎｏ．６（ＧＳＮＯ．１１５）
Ｄｅｃ．２Ｏ１１
土壤活性有机碳的研究进展
郑红
（东北林业大学，哈尔滨１５００４０）
摘 要：土壤活性有机碳（Ｓｏｉｌ ａｃｔｉｖｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ）是陆地生态系统的重要组成成分，在陆地碳循环研
究中具有非常重要作用。土壤活性有机碳的组分为：微生物有机碳、溶解性有机碳、矿化有机碳、易氧化
有机碳和轻组有机碳等。主要综述了代表很大比例土壤有机碳库的土壤活性有机碳的表征、分组及影
响土壤活性有机碳周转的主要因素，如水分、湿度、温度、季节和土地利用方式等。 关键词：活性有机碳；分组；表征；影响因素
Ａｄｖａｎｃｅ ｏｆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｓｏｉｌ Ａｃｔｉｖｅ Ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ
Ｚｈｅｎｇ Ｈｏｎｇ
（Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｆｏｒｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｅｒｂｉｎ １５００４０）
Ａｂｓｔｒａｃｔ￣Ｓｏｉｌ ａｃｔｉｖｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ，ａｓ ａ ｍａｉｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ，ｐｌａｙｓ ａ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ
ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｓｏｉ１ ｃａｒｂｏｎ ｃｙｃｌｅ．Ｔｈｅ ａｃｔｉｖｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｉｎ ｓｏｉｌ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｃａｒｂｏｎ． ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ，ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｂｌｅ ｃａｒｂｏｎ，ｏｘｉｄｉｚａｂｌｅ ｃａｒｂｏｎ，ａｎｄ ｌｉｇｈｔ ｆｒａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａ—
ｒｉｚｅｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｃｔｉｖｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａ ｈｉｇｈ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ