对土壤有机碳作用的综述研究显示:直至20世纪末,对于土壤有机碳的研究主要集中于阐明具不同化学结构有机物质在土壤中的功能,如胡敏酸、富里酸、黄腐酸的化学结构特征及在土壤肥力中的作用。中欧近年的研究则更关注按照有机碳在土壤中的转化特征进行分组,尝试建立这一分组与土壤有机碳功能的关联。按照转化特征,土壤有机碳可分为稳定性有机碳和营养性有机碳两大类型。前者主要指封存于土壤黏粒中的有机碳,很难被土壤微生物分解和矿化。后者主要指通过作物收获后地表及根系残留物、还田秸秆、有机肥施肥进入土壤的有机碳,是土壤有机碳中易于转化的、活跃的组分,也是形成土壤腐殖质和团聚体的主要前体物质。对土壤肥力具有重要意义。多点长期定位试验研究结果显示:土壤有机碳含量实际上表达了土壤中有机碳输入与分解两个过程的动态平衡。当输入量小于矿化量,将导致土壤有机碳含量和土壤肥力下降。当每年输入的有机碳量大于矿化量,土壤有机碳含量会持续上升;直至每年输入量与矿化量相等,土壤有机碳含量不再增加,此时,土壤有机碳含量达到平衡点。在一般农业生产条件下,达到平衡点的时间周期为20—30年。在营养性有机碳投入量过高情况下,这一动态平衡系统也会导致入多出多,达到新的平衡点后,每年会有高量土壤有机物质的矿化,从而引起农田土壤中矿质养分,特别是矿质氮的流失,进入水体及大气环境中。为实现土壤培肥和环境保护双重目标,农田土壤营养性有机碳的投入量应以有机碳的矿化流失不致产生环境风险为宜。新的研究还证实:营养性有机碳进入农田后,在土壤生物作用下分解为一系列短链化合物,再通过生物构建作用与土壤矿物颗粒形成土壤团聚体,并以此对多项土壤肥力性状发挥积极作用。受土壤中腐殖化、有机碳分解等不同过程影响,土壤团聚体持续发生着聚合和崩解,只有持续而丰富的营养性有机碳输入,才能维持土壤中总有机-无机团聚体的稳定度。多点长期定位试验结果揭示:土壤有机碳含量主要取决于气候条件、土壤质地与土地利用类型。在人为因素中,土地利用方式的变化对土壤有机碳含量的影响最大,而施肥、秸秆还田、耕作等农作措施对土壤有机碳含量的影响比较小。耕地土壤上,作物类型不同,其典型的耕作和收获方式不同,收获后存留地表和土壤中的根系残留物数量和质量不同,有机质生成能力不同。在种植有机质消耗性作物时,需要注意在轮作制度中引入有机质增加型作物或施用有机肥料,以保持土壤肥力。

综述了近 2 0年来国内外学者对土壤有机磷分级研究的概况 ,系统介绍了不同学者针对各自地区土壤资源特点提出的分级体系及其对土壤有机磷分级的研究结果 ,指出了其研究结果在评价磷素肥力中的作用及其存在的问题 .

为了解土壤有机碳的研究现状和热点动态，基于文献计量分析，在Web of Science核心数据库中以土壤有机碳为主题词进行检索，通过筛选将得到的891篇相关高被引论文作为研究数据，利用VOSviewer和Citespace软件对以土壤有机碳为主题词的文献进行定量分析。结果表明：1）高被引文献在2012—2022年间总体呈上下波动状态。2）环境科学、生态学和多学科科学等学科是土壤有机碳研究涉及的主要学科领域，多学科科学逐渐成为研究的主要趋势，在该领域占有重要地位。3)Yakov Kuzyakov和中国科学院是土壤有机碳研究相关领域的主要贡献作者和机构；中国科学院和Yong Sik Ok分别为该研究领域内与其他科研机构和作者之间合作最为密切的机构和作者。4）通过对关键词和突现词的分析得出，该领域的主要研究热点和发展趋势主要集中在土壤中CO_2含量的变化对大气中温室气体含量与气候变化之间的关系、农业土地利用中土壤有机碳封存与固定和热解温度对生物炭影响的相关研究。总体而言，在全球气候变暖的背景下，土壤有机碳的研究仍然是目前研究的热点主题，今后应更加注重不同环境、不同区域间的协同研究，从而进一步探明全球气候变化对土壤有机碳的影响。

对土壤有机碳储量的变化和影响土壤有机碳库的主要因素进行了分析,提出了增加土壤有机碳储量的调控措施,并对土壤有机碳库今后的研究方向进行了展望。

为进一步明确保护性耕作对土壤有机碳固持(Carbon sequestration)的影响,系统分析2000—2018年农田生态系统中,保护性耕作对土壤有机碳稳定化(Stabilization)影响的相关研究文献。结果表明,保护性耕作并不直接影响土壤有机碳本身的稳定性(Stability),而是通过改变土壤物理化学性质及有机碳分子结构(Molecular structure)促进土壤有机碳稳定化,增加土壤固碳。未来研究重点应在阐明保护性耕作条件下外源有机碳的投入(主要源于作物秸秆)与土壤有机碳变化的关系,保护性耕作条件下土壤理化性质对土壤有机碳矿化的影响以及保护性耕作对土壤有机碳分子结构及其对有机碳稳定的影响。

森林土壤有机碳库在全球碳循环及减缓气候变暖中发挥着重要作用。施肥、火烧、采伐、林下植被管理、覆盖等营林措施改变了森林生态系统的生产力,显著影响了森林土壤的碳输入和碳输出。综述了主要营林措施对森林土壤有机碳库的影响及其机制,并探讨今后的研究重点。总体而言,施用有机肥、有机无机肥配施及生物质炭添加均可提高土壤有机碳含量。氮肥对土壤有机碳含量的影响存在增加、降低和无影响3种结果;火烧对土壤有机碳的影响取决于火烧后恢复时间、火烧温度、火烧强度、土层深度等因素;皆伐通过改变土壤温度、含水量、有机碳来源等因素,导致森林土壤有机碳含量下降;而间伐对土壤有机碳的影响则与间伐强度有关;去除林下植被及凋落物加快了土壤有机碳的分解,但林下植被的替代与添加则会提高土壤有机碳含量;覆盖提高了土壤有机碳含量,但导致有机碳稳定性下降。随着研究方法和观测手段的不断发展,今后应深入研究营林措施对土壤碳形态、结构和转化过程的影响;同时,更多关注人为管理和气候变化对森林土壤碳库产生的叠加效应。

传统的氮循环模式认为,土壤有机氮只有经过微生物分解转化为无机氮(NH4++NO3-)后才能为植物吸收利用。然而,近年来许多研究证实多种陆地植物具有从土壤中获取小分子有机物质(如自由态氨基酸)的能力,对传统的氮循环模式形成巨大的挑战。论文从土壤中氮素的形态、植物吸收有机氮的证据、有机氮吸收的机制、以有机氮为重要氮源的生态系统类型以及根系吸收与分泌有机氮之间的平衡等5个方面进行了综述,分析了当前研究方法的优缺点,针对本领域内核心科学问题,提出了未来植物吸收有机氮的改进方法及研究方向,为进行植物利用有机氮的研究提供方法基础。

研究目的:综述土壤有机碳储量估算及调控措施的进展,展望中国有关研究的发展趋势。研究方法:文献资料法、对比法。研究结果:全球与中国陆地生态系统碳储量估算方法主要有土壤类型法、模型法、GIS估算法、生命带类型法等,但受资料来源、区域土壤的空间异质性等的限制,估算方法的适用性和结果差异较大;土壤固碳的土地利用调控措施主要有农艺措施、生物措施、化学措施、政策措施等。研究结论:正确评价土壤碳储量与合理的土地利用,对减缓可能的温室效应、减少全球碳循环通量具有重要意义。

【目的】探究绿肥还田对旱作麦田土壤有机碳组分和碳转化酶活性的影响，为土壤质量提升及“碳中和”目标的实现提供数据支撑。【方法】在甘肃陇东旱塬典型黑垆土上开展毛苕子（Vicia villosa Roth）-冬小麦（Triticum aestivum L.）和饲用油菜（Brassica napus L.）-冬小麦5年轮作系统绿肥还田试验，分析毛苕子、饲用油菜覆盖和翻压还田后冬小麦不同生育时期4个土层（0—5、5—10、10—20、20—25 cm）土壤有机碳（SOC）、易氧化有机碳（EOC）、微生物量碳（MBC）含量和β-1,4-葡萄糖苷酶（βG）、纤维二糖水解酶（CBH）、β-木糖苷酶（βX）、几何平均酶（GMEA）活性的变化特征。【结果】绿肥还田方式对土壤有机碳组分含量及CBH和βX活性有显著影响。与覆盖还田相比，毛苕子和饲用油菜翻压还田能够使0—25 cm土层土壤SOC、EOC和MBC含量提高12.9%、12.1%、53.8%,βG和CBH活性提高了3.2%、10.2%，且对20—25 cm土层的影响最显著。冬小麦不同生育时期的土壤活性有机碳含量及土壤酶活性有显著差异，其中土壤EOC和MBC含量分别在冬小麦成熟期和返青期达到最高，βG、CBH、βX和GMEA活性在冬小麦孕穗期达到最高。βG在不同覆盖方式下变化最显著，活性最高，是绿肥还田后参与土壤碳转化过程的主要酶。不同土层土壤碳组分含量和碳转化酶活性存在显著差异，均随着土层深度的增加而降低。绿肥类型也显著影响土壤碳组分及酶活性，其中饲用油菜还田土壤SOC、MBC含量和βG、CBH、βX、GMEA活性是毛苕子还田的1.08、1.21、1.15、1.23、1.19、1.18倍。结构方程模型表明，绿肥还田方式通过调控其累积分解速率影响SOC的积累，通过影响土壤pH、SOC的累积及绿肥累积分解速率影响GMEA活性。土壤有机碳累积受绿肥还田量影响的效应大于还田方式，而碳转化酶活性反之。【结论】黄土高原夏闲期种植饲用油菜并翻压还田能提高0—25 cm土层中有机碳组分含量和碳转化酶活性，是黄土高原夏闲期资源高效利用的有效措施。

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌,能够与大多数高等植物根系形成有益共生体,调控退化生态系统的恢复与重建。文中综述国内外有关"AM真菌-根系-土壤"之间耦合的主要研究成果,揭示AM真菌调控植物生长与土壤修复的微生物机制,并展望AM菌根研究与应用的未来方向,旨在为退化生态系统恢复重建提供新的理论视角。"AM真菌-根系"界面上的耦合,主要通过菌丝桥的形成,促进植物水、碳、氮及磷等物质的代谢过程,调控植物激素分泌、抗旱性、耐盐性、抗病性等生理生化过程,从而促进植物生长、调节同种或异种植物之间的竞争以及促进植物群落的演替与恢复;"AM真菌-土壤"界面上的耦合,能够促进土壤团聚体形成、球囊霉素蛋白分泌以及增加土壤有机养分,改良土壤理化性质及活化土壤养分,调控土壤生物生态学过程,从而促进植物生长。因此,"AM真菌-根系-土壤-植物"之间形成的耦合作用,主要通过菌丝桥形成直接或间接地调控植物的物质代谢、抗性、种间和种内竞争以及土壤理化状况,并促进生态系统的物质循环与能量流动,进而调控植物生长及植被恢复与演替。

在土壤有机碳库中,土壤活性有机碳对物理、化学等干扰因素响应最为敏感,在养分循环中起着重要的作用,土地利用方式的变化是引起土壤活性有机碳的变化最主要原因之一。研究不同土地利用方式下土壤活性有机碳不同组分的动态变化,对调控土壤养分流、维持土壤肥力和完善碳循环的动态平衡机制具有十分重要的意义。综述了土壤活性有机碳的定义、组分及不同土地利用方式对土壤活性有机碳多种组分影响的研究进展,并提出今后应加强的研究方向,以期为土壤养分管理和土地合理开发利用提供科学依据,为进一步开展土壤有机质退化机理研究奠定基础。

土壤中氮素的转化过程是氮素生物地球化学循环的关键环节,与当前诸多生态环境问题密切相关。传统观点认为土壤氮素转化过程须在微生物的参与下完成,但越来越多的研究发现化学过程同样发挥着重要的作用。目前相关研究多以铁作为氮素化学转化过程的电子供体或受体,并按照氮素的电子得失与去向将其划分为化学反硝化、化学硝化和化学固定过程。本研究以铁-氮之间氧化还原的耦合过程为基础对土壤中氮素化学转化的相关研究进行综合评述,着重探讨了土壤pH、固相界面、有机物浓度以及氮素水平等因素对该过程的影响机制。在此基础上,对相关工作提出建议与展望以供后续研究参考。

土壤粗有机质是土壤中较为活跃的组分,其密度组分对土壤有机质总矿化量有着重要贡献,可以作为评价管理措施转变引起土壤有机质短期变化的敏感性指标。分别介绍了按照不同的物理分组方法划分的土壤有机质各物理组分的概念、土壤粗有机质及其分离方法,探讨了影响土壤粗有机质数量的主要因素(管理措施、土地利用方式、土壤质地和气候条件)和当前在研究土壤粗有机质过程中存在的问题:(1)各影响因素引起的土壤有机质变化的机制还不确定;(2)土壤粗有机质的分离方法还有待深入研究;(3)粗有机质对土壤有机氮矿化的贡献认识还存在分歧。指出探求更好的土壤粗有机质的分离方法和粗有机质对各影响因素的响应机制,揭示土壤粗有机质对土壤氮矿化的贡献是今后的主要研究方向。

土壤是陆地生态系统最大的碳库,其贮存的有机碳占整个陆地生态系统碳库的2/3,约为植物碳库的3倍或大气碳库的2倍,是全球碳循环非常重要的组成部分。因此土壤有机碳库及其变化,对大气二氧化碳浓度影响巨大,从而以温室效应影响全球气候变化。土壤有机碳不仅对全球气候变化有着重要的影响,也为植被的生长和繁殖提供了必不可少的碳源,在维持土壤良好的物理结构方面起

本文通过对花江喀斯特地区花椒人工林演替过程中部分土壤碳转化酶的活性以及不同活力活性有机碳研究,得出在喀斯特地区花椒人工林中随着种植年限的增加,土壤中活性有机碳的含量不断上升,生态环境处于恶化的变化过程中。并且通过对花江地区常绿阔叶林、灌丛以及荒草地与碳有关的土壤酶的活性研究,证明在群落从高级向低级演替过程中,酶的活性降低,活性有机碳的含量增加,生态环境恶化。