土壤有機(jī)碳分類及其研究進(jìn)展

1、土壤有機(jī)碳(SOC)是土壤學(xué)和環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一， 土 壤有機(jī)碳庫(kù)的動(dòng)態(tài)平衡直接影響著土壤肥力的保持與提高， 進(jìn)而影響 土壤質(zhì)量的優(yōu)劣和作物產(chǎn)量的高低， 因而土壤有機(jī)碳的變化最終會(huì)影 響土壤乃至整個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。 土壤有機(jī)碳包括活性有機(jī) 碳和非活性有機(jī)碳。 土壤活性有機(jī)碳是指在一定的時(shí)空條件下， 受環(huán) 境條件影響強(qiáng)烈的、 易氧化分解的、 對(duì)植物和微生物活性影響比較高 的那一部分土壤碳素。根據(jù)測(cè)定方法和有機(jī)碳組分不同 ,土壤活性有 機(jī)碳又表述為溶解性有機(jī)碳、水溶性有機(jī)碳、微生物生物量碳、輕組 有機(jī)碳和易氧化有機(jī)碳， 可在不同程度上反映土壤有機(jī)碳的有效性和 土壤質(zhì)量。國(guó)外研究進(jìn)展

2、國(guó)外對(duì)土壤有機(jī)碳的研究開始較早 , 在20世紀(jì) 60年代, 就有學(xué)者 開始進(jìn)行全球土壤有機(jī)碳總庫(kù)存量研究。 但早期對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)存量 的估算大都是根據(jù)少數(shù)土壤剖面資料進(jìn)行的。如195年Rubey根據(jù)不同研究者發(fā)表的關(guān)于美國(guó)9個(gè)土壤剖面的有機(jī)碳含量，推算出全球土 壤有機(jī)碳庫(kù)存量為710 Pg。1976年Bohn利用土壤分布圖及相關(guān)土組 ( soil association) 的有機(jī)碳含量 , 估計(jì)出全球土壤有機(jī)碳庫(kù)存量為 2946Pg。這兩個(gè)估計(jì)值成為當(dāng)前對(duì)全球土壤有機(jī)碳庫(kù)存量的上下限 值。 20世紀(jì) 80年代 ，由于研究全球碳循環(huán)與氣候、 植被及人類活動(dòng)等 因素之間相互關(guān)系的需要 ,統(tǒng)計(jì)方法開

3、始被應(yīng)用于土壤有機(jī)碳庫(kù)存量 的估算。女口 Post等在Holdridge生命帶模型基礎(chǔ)上，估算了全球土壤 碳密度的地理分布與植被及氣候因子之間的相互關(guān)系 ，提出全球 1m厚度土壤有機(jī)碳庫(kù)存量為 1 395 Pg。20世紀(jì)90年代以來，隨著遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全 球定位系統(tǒng) （GPS） 技術(shù)的發(fā)展 , 為土壤有機(jī)碳研究提供了新的方法 和手段。 3S 技術(shù)被應(yīng)用于區(qū)域或全球土壤有機(jī)碳庫(kù)存量大小、有機(jī) 碳密度的空間分布差異等方面的研究。 發(fā)達(dá)國(guó)家已在區(qū)域尺度上開展 了相關(guān)研究工作。如俄羅斯在 1B250 萬土壤分布圖上建立了土壤碳 空間數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算出俄羅斯 0 20 cm、0 50

4、 cm和0100 cm等不同 土層有機(jī)碳庫(kù)存量，估計(jì)出俄羅斯土壤有機(jī)碳庫(kù)存總量為34211 Pg，無機(jī)碳庫(kù)存總量為11113 Pg 土壤總碳庫(kù)存量為45314 Pg,并繪制了 俄羅斯0 100 cm土層無機(jī)碳庫(kù)存量分布圖。加拿大建立了 1B100萬 的數(shù)字化土壤分布圖及土壤碳數(shù)據(jù)庫(kù)，并計(jì)算出加拿大 0 30 cm 土 層和0 100 cm 土層土壤有機(jī)碳庫(kù)存量分別為 7011 Pg和249 Pg。世界各國(guó)不同研究者對(duì)全球土壤有機(jī)碳庫(kù)存量的估算方法并無 本質(zhì)區(qū)別， 但由于所用資料來源與土壤分類方式不同， 土壤有機(jī)碳庫(kù) 存量的估計(jì)值有較大差異。 全球土壤 1 m 內(nèi)土壤有機(jī)碳庫(kù)大約是植被 碳庫(kù)的

5、115 3 倍， 如此巨大的土壤有機(jī)碳庫(kù) ,即使其發(fā)生很輕微變 動(dòng)，都會(huì)引起大氣中 CO2 濃度變化，進(jìn)而影響全球氣候變化。因此， 土壤有機(jī)碳庫(kù)存量研究成為全球變化的研究熱點(diǎn)之一。國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展我國(guó)學(xué)者非常關(guān)注土壤碳循環(huán)研究 ，并在土壤有機(jī)碳庫(kù)存量研究 方面取得了許多引人注目的成果。如陳慶強(qiáng)等分別對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)特別是土壤碳循環(huán)進(jìn)行了研究和評(píng)述 ，金峰等對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)存量進(jìn) 行了統(tǒng)計(jì) ，張東輝等對(duì)土壤有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化與遷移進(jìn)行了研究。 王淑平 等人的研究表明 ，土壤有機(jī)碳含量與降水量之間呈顯著正相關(guān) ，溫度 對(duì)有機(jī)碳的影響較復(fù)雜 ，適宜溫度有利于土壤有機(jī)碳積累 ，否則 ，對(duì) 有機(jī)碳積累具有負(fù)效應(yīng) ；此

6、外 ，由氣候等因素影響的植物種類組成對(duì) 土壤有機(jī)碳庫(kù)存量也有重要影響。 陳佐忠等在研究中發(fā)現(xiàn) ，植物種類 組成可通過影響植物殘?bào)w分解速率進(jìn)而影響土壤有機(jī)碳的含量及分 布，并對(duì)草甸草原、典型草原、荒漠草原植物種類組成與土壤有機(jī)質(zhì) 含量關(guān)系作了詳細(xì)分析。近年來 ，我國(guó)學(xué)者也將遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于土壤 有機(jī)碳研究。我國(guó)已完成了 1B400萬土壤分布圖和1B100萬土地利用 圖數(shù)字化工作 , 但所包含的土壤碳屬性數(shù)據(jù)較少 , 不能直接用于我 國(guó)土壤碳庫(kù)估計(jì)。 潘根興等對(duì)中國(guó)土壤有機(jī)碳庫(kù)進(jìn)行了估算。 一些學(xué) 者還對(duì)我國(guó)陸地土壤有機(jī)碳庫(kù)存量以及特定區(qū)域和生態(tài)群落土壤有 機(jī)碳庫(kù)存量進(jìn)行了探索 , 但由于計(jì)算方法和數(shù)據(jù)來源不同 , 不同研 究者之間的估算結(jié)果存在較大差異。參考文獻(xiàn)1、韓麗娟等，黑土長(zhǎng)期施肥及養(yǎng)分循環(huán)再利用的作物產(chǎn)量及土壤肥力變化W .有機(jī)碳組分的變化J,應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2006, 17 (5) : 8172、劉滿強(qiáng) , 胡鋒 , 陳小云 1 土壤有機(jī)碳穩(wěn)定機(jī)制研究進(jìn)展 J. 生態(tài) 學(xué)報(bào), 2007, 27 ( 6): 2642- 264913、金峰 , 楊浩, 趙其國(guó) 1 土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量及影響因素研究進(jìn)展 J. 土壤, 2000, ( 1 ):