土壤有机碳库分类及其研究进展

土壤有机碳库的分类及其研究进展

土壤有机碳库（SOC）是地球表层系统中最大的碳库之一(霍连杰2012)，全球土壤有机碳库储量约为1500Pg(Batjes 1996)。由于土壤有机碳库的巨大储量及其较活跃的化学属性，其微小变化就会影响大气CO2浓度的波动，另外，土壤有机碳的含量被认为是评估土壤质量的重要指标之一，其动态平衡直接影响到土壤肥力和作物的产量。因此，研究土壤有机碳库对全球气候变化的研究有重要意义。本文将根据不同的分类依据对土壤有机碳库的分类进行阐述并简要分析其研究进展。

1 土壤有机碳的化学分类

1.1根据化学组成分类

腐殖质类物质是土壤有机碳库重要的组成部分，根据化学成分组成对土壤有机碳库分类主要是对土壤腐殖质进行分类。根据腐殖质类物质在酸和碱溶液中的溶解性将其分为富啡酸、胡敏酸和胡敏素(唐世明1994)。

由于各类提取剂对土壤腐殖质的提取能力的变化很大，几乎很难将土壤腐殖质全部提取出来，而且土壤腐殖质的性质并不能完全代表土壤有机碳的性质。有研究证明，腐殖质类物质与生态学过程之间没有十分紧密的联系(R.R. 1999)。因此，对土壤腐殖质类物质的研究从20世纪80年的逐渐淡出土壤碳库的研究领域。

1.2根据化学性质分类

随着土壤有机碳库分类研究的不断深入，很多学者开始从化学性质的角度上研究土壤有机碳库的分类。

第一，根据被KMnO4氧化的程度对土壤有机碳的易氧化程度进行分类。根据不同浓度的KMnO4（33mmol\L、167mmol\L、333mmol\L）氧化的土壤有机碳的数量，把易氧化的有机碳分成3个级别(Loginow et al. 1987)。

第二，根据被H2SO4氧化的程度对土壤有机碳的易氧化程度进行分类。根据不同浓度的H2SO4（6.0mol\L、9.0mol\L、12.0mol\L）和K2Cr2O7氧化的土壤有机碳的数量，把易氧化的有机碳分成4个级别(Chan et al. 2001)。

第三，根据分解速率对土壤有机碳库的稳定程度进行分类。根据土壤有机碳周转速率的快慢将土壤有机碳分成易变碳库和稳定碳库，或者分成活性碳库、慢性碳库（缓效性碳库）和惰性碳库，或者分成易分解有机碳、难分解有机碳和惰性有机碳(Parton et al. 1987)。

2土壤有机碳物理性质分类

2.1 根据有机碳与土壤有机质结合的颗粒大小分类

20世纪60年代，根据土壤有机碳与土壤有机质结合的各级土壤初级颗粒的大小将土壤有机质分作砂粒（粒径>50μm）、粗粉砂粒（20~50μm）、、细粉砂粒（2~20μm）、粗粘粒（0.2~20μm）和细粘粒（粒径<0.2μm）结合的有机质(Tiessen and Stewart 1983)。

2.2 根据有机碳比重分类

20世纪80年代，有学者按土壤有机碳的比重将土壤有机碳进行分类。即根据土壤在一定比重（1.6~2.5 g/mL）溶液中的沉降，将土壤分作轻组和重组土壤，它们中的有机碳分别称作轻组有机碳和重组有机碳。

Batjes Niels H (1996). Total carbon and nitrogen in the soils of the world. European journal of soil science 47(2): 151-163.

Chan KY, Bowman A and Oates A (2001). Oxidizible organic carbon fractions and soil quality changes in an oxic paleustalf under different pasture leys. Soil Science 166(1): 61-67.

Loginow WLODZIMIERZ, Wisniewski WOJCJECH, Gonet SLAWOMIR S and Ciescinska BOGUM1LA (1987). Fractionation of organic carbon based on susceptibility to oxidation. Polish Journal of Soil Science 20(1): 47-52.

Parton William J, Schimel David S, Cole CV and Ojima DS (1987). Analysis of factors controlling soil organic matter levels in great plains grasslands. Soil Science Society of America Journal 51(5): 1173-1179.

R.R. Brandy N.C.;Weil (1999). The nature and rroperties of soils (20th ed.), New Jersey: Prentice Hall. .

Tiessen HJWB and Stewart JWB (1983). Particle-size fractions and their use in studies of soil organic matter: Ii. Cultivation effects on organic matter composition in size fractions. Soil Science Society of America Journal 47(3): 509-514.

霍连杰纪雄辉, 吴家梅,朱坚(2012). 土壤有机碳库分类研究进展. 湖南农业科学(1): 65-69.

唐世明(1994). 土壤有机质的性质和作用. 农业科技情报151(1): 41-48.