1. 研究目的与意义

近年来，土壤有机碳研究受到人们普遍关注，已成为全球变化研究的三大热点之一。土壤有机碳（soc）是地球表层系统中最大且最具有活动性的生态系统碳库之一。其有机碳总贮量约在1400~1500pg之间（1pg=1015g），是陆地植被碳库的2~3倍，大气碳库的2倍多，其较小幅度的变动都会引起大气中co₂浓度变化，进而影响全球气候变化。同时土壤有机碳的含量及其动态平衡也是反映土壤质量的一个重要指标，并对土壤肥力的可持续性有重要影响^[1]。研究土壤碳储量，将有助于探求如何科学地利用和保护有限的土壤资源，减缓土壤中温室气体排放，提高土壤质量，对退化土地的生态恢复及环境治理和保护等都有重要的意义。

轻组有机碳（lfoc）是介于动植物残体和腐殖化有机质之间的有机碳库，是土壤不稳定有机碳库的重要组成^[2]。重组有机碳（hfoc）主要成分是矿质颗粒，存在于有机-无机复合体中，受土壤矿物不同程度的物理和化学保护，一定程度上反映了土壤保持有机碳的能力^[3-4]。

土壤微生物是土壤有机质和土壤养分转化和循环的动力，它参与土壤中有机质的分解、腐殖质的形成、土壤养分转化和循环等过程。土壤微生物量是土壤养分的储存库和植物生长养分的重要来源^[5-6]。微生物量受农业管理措施的影响很大，是灵敏的反映土壤干扰的生物学指标^[7-9]。微生物量碳(smbc)在土壤全碳中所占比例很小，但它是土壤有机质中的活性部分，可反映土壤有效养分状况和生物活性，能在很大程度上反应土壤微生物数量，是评价土壤微生物数量和活性及土壤肥力的重要指标^[10-12]。

2. 国内外研究现状分析

国外研究进展

国外关于土壤有机碳的研究较早。自20世纪50年代以来，国际上就有学者开始对全球土壤有机碳库储量进行估算。其估算结果大都是根据1m深度以内有机碳的含量得出的，这是因为土壤有机碳主要分布在土壤上层1m深度以内^[13]。

70~80年代对土壤碳库的估计是根据少数几个剖面资料进行推算的，如1976年bohn利用土壤分布图及相关土组的有机碳含量，估计全球土层碳库为2949gt^[14]；1982年bohn根据相对较完整的fao土壤图的187个剖面土壤碳密度值，重新估计的全球土层碳库为2200gt^[15]。90年代以来各研究结果相对较为接近，全球土壤有机碳储量约为1500pgc～1600pgc之间^[16]。如1990年schlesinger研究结果为1500gt^[17]；1993年eswaran等的研究结果为1576gt^[18]。在研究方法上，20世纪60年代以前对土壤碳库的估计是根据少数几个土壤剖面资料进行的；到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的相互关系的需要，统计方法开始应用于土壤碳库的估计。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容

有机碳储量

以徐州吕梁山为试验地，对林分进行系统调查，采集土壤样品，分析土壤中有机碳的总含量。旨在与前几年碳储量数据进行对比，调查这6种林分的碳汇潜力。

4. 研究创新点

关于有机碳的研究很多，涉及面很广，有华北，海南，秦岭等，也涉及不同林龄不同林分不同土壤对比等。但在像吕梁山这种土层薄的立地条件差的地方研究具体有机碳组分分布的文章却少。本实验以徐州吕梁山作为研究区，涉及墨西哥柏，雪松，榉树等树种，其中关于墨西哥柏和榉树的有机碳研究及其与其它树种的对比也很少，所以本篇研究可以对有机碳的基础研究和数据做出补充。各林分有机碳各组分分布所占比例可以反映出相对优良的土壤改良树种，为当地造林选择提供科学依据。