土壤有机质与土壤固碳

郑聚锋 陈硕桐

全球地表以下至1米深的土层储存碳约25 000亿吨（15 500亿吨有机碳和9500亿吨的无机碳）[1]。其中有机碳库为大气碳库（7500亿吨）的2倍，接近陆地植被生物量碳的1.8倍。土壤有机碳库是地球表层系统中最大、最具有活性的生态系统碳库，其微小变化将对大气二氧化碳浓度产生巨大影响。据统计，全球每年因土壤呼吸（包括土壤生物呼吸和土壤中植物根系呼吸）釋放的二氧化碳为500亿～760亿吨，占陆地生态系统与大气间碳交换总量的2/3，接近于大气碳库的1/10[2]。可见，土壤有机碳的保持与稳定对全球气候变化起着重要的调节作用，并影响着陆地生态系统的分布、组成、结构和功能。

土壤有机碳库主要集中在植物根系分布的表层。由于气候、植被和土壤类型等不同，土壤有机碳储量地理差异较大。例如，干旱区农田土壤有机碳密度较低，仅为30吨/公顷，而在高纬度草原地区可高达80吨/公顷以上。据估算，全球土壤表层（20厘米以内）有机碳储量约为6150亿吨，占土壤剖面（1米）有机碳总储量的40%。土壤表层碳密度易受到人为活动的强烈干扰，因而土壤碳管理在全球环境管控中具有重要地位。

土壤有机质与土壤碳库

土壤有机质及其类型

一般来说，土壤有机质主要来源于植物残体、根系及其分泌物，以及土壤微生物及其代谢产物，是不同分子大小和碳链结构的糖类、单宁、脂质、木质素、蛋白质和芳香族化合物等类群的有机物质的集合体。有机质组分在土壤中经历不同的分解与转化过程，同时与土壤矿物质和团聚体结合并受其保护作用。……