土壤碳循环研究进展Ξ-中国生态系统研究网络.PDFVIP

第 13 卷第 6 期 地球科学进展 Vol. 13 　No. 6 1998 年 12 月 ADVANCE IN EARTH SCIENCES Dec. ,1998 土壤碳循环研究进展 陈庆强　沈承德　易惟熙 ( 中国科学院广州地球化学研究所 　广州 　510640) 彭少麟　李志安 ( 中国科学院华南植物研究所 　广州 　510650) 摘 　要 　土壤碳是陆地碳库的主要组成部分 ,全球土壤有机碳总量达 1 270 Gt 。气 候变化影响植物生长、植物碎屑分解速率以及土壤 —大气碳通量 ,这对大气 CO2 含 量有重要影响。土壤有机质模型是研究生态系统尺度土壤碳循环的唯一可用工 具 , 目前已开发出多种。大量研究表明,14C 测试是研究土壤有机碳组成及驻留时 间的重要手段 ,土壤有机碳由一系列具不同更新时间的组分构成。土壤粒级组成、 矿物特征及土体结构等内在因素制约土壤有机碳存量及状态 ,对于长时间尺度碳 的更新具有重要意义。研究不同气候带土壤有机碳储量及动态变化特征 ,可为预 测未来农、林生态系统变化提供理论依据。 关键词 　土壤碳循环 　陆地生态系统 　全球变化 　土壤有机质模型 分类号 　S153 陆地是人类的主要生存环境 ,全球变化对陆地生态系统的影响直接关系到人类的生存 与发展。陆地生态系统是全球温室气体的主要源和汇 ,人为排放到大气中的温室气体引起 辐射强迫的增加 ,其中约 55 %归因于 CO2 〔1〕。人类在利用化石燃料以及改变森林、草地成为 农田等过程中 ,使大量有机碳以 CO2 形式排放到大气中 〔2 〕。化石燃料燃烧与毁林释放的 CO2 超过同期大气 CO2 的增量及海洋吸收量 ,从而导致碳的“未知汇”,1958～1978 年间有 37 ( 15 ) 〔1 , 3〕 Gt C 1Gt C = 10 g C ,80 年代为平均 1. 8 Gt C/ a 的碳“未知汇” 。这一“未知汇”可能存 在于陆地生物圈 〔4 , 5 〕,而土壤是“未知汇”的一个候选者 〔6 〕。 陆地生态系统碳循环是全球碳循环的重要组成部分 ,在全球碳收支中占主导地位。研 究陆地生态系统碳循环机制及对全球变化的响应 ,是预测大气 CO2 含量及气候变化的重要 基础 ,这已引起科学界的高度重视。土壤是陆地生态系统的核心 ,是联接大气圈、水圈、生物 圈以及岩石圈的纽带 ,因此 ,了解土壤碳循环是研究陆地生态系统碳循环的重要前提。 ( ) 国家自然科学基金重大项目“中国农业生态系统与全球变化相互作用的机理研究”项目编号 与中国科 学院鹤山丘陵综合试验站开放研究基金资助。 　第一作者简介 :陈庆强 ,男 ,1969 年 12 月出生 ,博士 ,沉积学与第四纪地球化学专业。 　收稿日期 :1998 - 05 - 18 ; 修改稿 :1998 - 06 - 29 。 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 　　　　　　　　　　　　　　地球科学进展　　　　　　　　　　　　第 13 卷 556 1 　土壤碳循环与全球变化 1. 1 　土壤中碳的分布及含量 土壤碳是陆地碳库的重要组成部分 ,包括土壤有机碳与无机碳。土壤有机碳主要分布 于上层 1 m 深度以内 ,一些主要的热带土壤 ,如变性土、铁铝土和淋溶土上层 1m 内的有机碳 含量 ,分别占