中国土壤有机碳研究综述.kdh

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1、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

2、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[1]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。于东升等计4215算出中国的土壤面积共有

3、928.10×10km，有机碳储量（SOC）为89.14Pg(1Pg=10g)，-2土壤平均碳密度为9.60kg·m。植物有机质进入土壤后经过腐解，生成成复杂的土壤有机[2]碳。李晓阳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[3]关。周莉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

4、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[1][4]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，王义祥[5]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，邱[6][7]建军运用模型也作了这方面的研究；童成立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[8]要求成为了取得研究的成功的关键。赵永存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

5、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[9]土壤的化学性质是影响土壤有机碳库的关键因子。李明锋等研究表明SOC和TN的含量[10]直接或间接地决定生态系统CO2排放通量，并且姜勇认为自然生态系统的SOC与TN的相关性[11]略高与农田生态系统。郭胜利认为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[12]林分有机碳、氮组分的不同，徐秋芳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

6、）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[13]性。姜培坤认为雷竹土壤的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[14]竹CMB与CT、CA、CWS、TN、水解氮、AvP、AvK之间相关性均不显著。彭佩钦

7、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@21cn.com。228[15]、NMB、PMB之间呈极显著的正相关关系。唐国勇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)。[16]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

8、明土壤水溶性有机质含量与[17,18]土壤质量密切相关。倪吾钟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