土壤有机碳库的分类及其研究进展

土壤有机碳库(SOCP)的库容量巨大,其微小的变化会在很大程度上影响大气中二氧化碳的浓度,因此SOCP在全球碳循环中起着重要作用[1]。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1 400~1 500 Pg 之间[1（] 1 Pg=1015 g），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。

土壤有机碳库分为两部分：活泼碳和不活泼碳。其中不活泼碳约占土壤总有机碳库的25%甚至更高[2]，这部分不活泼的碳具有较长的周转时间（千年以上）。国外好多文献把土壤有机碳库分为三部分：活跃碳库（active carbon pool），缓效性碳库（slow carbon pool）和惰性碳库（passive carbon pool）。其中，土壤活性有机碳指在一定的时空条件下，受植物、微生物影响强烈、具有一定溶解性、在土壤中移动比较快、不稳定、易氧化、分解、易矿化，其形态、空间位置对植物、微生物来说活性比较高的那一部分土壤碳素，大约是土壤活生物量的2~3倍；缓效性碳库包含难分解的植物和较稳定的微生物，而惰性碳库是那些化学性质和物理性质都稳定的部分[3]。

土壤有机碳库是陆地生态系统长期光合作用和分解作用动态平衡的结果因此凡是影响生态系统光合和呼吸过程的因子如气候、地形、土壤质地等都将控制着土壤有机碳库的动态变化[4]。放牧、围封、土地利用变化等人为因素会导致土壤有机碳的动态变化[5]。夏海勇等研究秸秆添加量对黄潮土和砂姜黑土有机碳库分解转化和组成的影响规律，结果表明: 秸秆添加越多, 碳库活度便越高, 越有利于有机物料分解, 降低腐殖化系数; 黏粒含量越高, 有机物料的分解受阻, 腐殖化系数便越高[6]。对大兴安岭区域研究发现，土壤有机碳含量近似于土壤有机质含量的分布趋势，也和土层厚度有一定关系[7]。造林使农田土壤有机碳含量先下降后上升[8]。

对土壤有机碳分组方法相关研究也取得了一系列进展。随着国内外学者对土壤有机碳研究的不断深入，其分组方法也在不断的改进和完善。由于化学分组方法对土壤结构和形态的破坏性大，生物学分组方法所需培养时间长和限制因子要求高，物理分组方法存在较大的空间异质性，得到的组分之间有重叠等，所以导致研究结果无法进行比较和评估。物理－化学联合分组方法改善了这些弊端，该方法不仅消除了生物学分组过程中培养所需时间长的困扰，还打破了各单一分组方法过程中出现的异质性组分重叠的现象，相比之下是更好的有机碳分组方法。但是，在物理－化学联合分组过程中，对样品进行酸解时还是沿用的盐酸溶液，具有一定的破坏性，而核磁共振技术通过固态13 C 交叉极化魔角旋转技术分析有机物的烷基碳、烷氧碳、芳香碳和羰基碳等化学结构组成，能够实现有机物的原位不破坏分析和评价有机物的生物化学稳定性。所以，结合核磁共振分析的物理－化学联合分组，有望成为土壤有机碳分组方法的一个未来趋势。

[1] 霍莲杰, 纪雄辉, 吴家梅, et al. 土壤有机碳分类研究进展. 湖南农业科学, 2012: 65-69

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soil organic carbon in australian grazing lands. Rangeland Journal, 2010, 32(2): 227-246

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grasslands. Science China-Life Sciences, 2010, 53(7): 757-765

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生态农业学报, 2014, 4: 002

[7] 王立中, 李慧仁, 赵希宽, et al. 大兴安岭土壤有机碳库分析. 防护林科技, 2014(2): 5-7

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(9)张丽敏, 徐明岗, 娄翼来, 等. 土壤有机碳分组方法概述[J]. 中国土壤与肥料, 2014 : 1-6.

土壤有机碳分类及其研究进展1

土壤有机碳( SOC)是土壤学和环境科学研究的热点问题之一，土壤有机碳库的动态平衡直接影响着土壤肥力的保持与提高，进而影响土壤质量的优劣和作物产量的高低，因而土壤有机碳的变化最终会影响土壤乃至整个陆地生态系统的可持续性。土壤有机碳包括活性有机碳和非活性有机碳。土壤活性有机碳是指在一定的时空条件下，受环境条件影响强烈的、易氧化分解的、对植物和微生物活性影响比较高的那一部分土壤碳素。根据测定方法和有机碳组分不同,土壤活性有机碳又表述为溶解性有机碳（DOC：dissolved organic carbon）、水溶性有机碳（water-soluble organic carbon）、微生物生物量碳（MBC：Microbial biomass carbon）、轻组有机碳和易氧化有机碳，可在不同程度上反映土壤有机碳的有效性和土壤质量。 国外研究进展 国外对土壤有机碳的研究开始较早, 在20世纪60年代, 就有学者开始进行全球土壤有机碳总库存量研究。但早期对土壤有机碳库存量的估算大都是根据少数土壤剖面资料进行的。如1951年Rubey根据不同研究者发表的关于美国9个土壤剖面的有机碳含量, 推算出全球土壤有机碳库存量为710 Pg。1976年Bohn利用土壤分布图及相关土组( soil association)的有机碳含量, 估计出全球土壤有机碳库存量为2946Pg。这两个估计值成为当前对全球土壤有机碳库存量的上下限值。20世纪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相互关系的需要,统计方法开始被应用于土壤有机碳库存量

的估算。如Post等在Holdridge生命带模型基础上，估算了全球土壤碳密度的地理分布与植被及气候因子之间的相互关系，提出全球1m 厚度土壤有机碳库存量为1 395 Pg。 20世纪90年代以来, 随着遥感(RS)、地理信息系统(GIS) 和全球定位系统(GPS) 技术的发展, 为土壤有机碳研究提供了新的方法和手段。3S技术被应用于区域或全球土壤有机碳库存量大小、有机碳密度的空间分布差异等方面的研究。发达国家已在区域尺度上开展了相关研究工作。如俄罗斯在1B250万土壤分布图上建立了土壤碳空间数据库，计算出俄罗斯0~ 20 cm、0~ 50 cm和0~100 cm等不同土层有机碳库存量，估计出俄罗斯土壤有机碳库存总量为34211 Pg，无机碳库存总量为11113 Pg，土壤总碳库存量为45314 Pg，并绘制了俄罗斯0~ 100 cm土层无机碳库存量分布图。加拿大建立了1B100万的数字化土壤分布图及土壤碳数据库，并计算出加拿大0 ~ 30 cm 土层和0 ~100 cm土层土壤有机碳库存量分别为7011 Pg和249 Pg。 世界各国不同研究者对全球土壤有机碳库存量的估算方法并无本质区别，但由于所用资料来源与土壤分类方式不同，土壤有机碳库存量的估计值有较大差异。全球土壤1 m内土壤有机碳库大约是植被碳库的115~ 3倍，如此巨大的土壤有机碳库,即使其发生很轻微变动，都会引起大气中CO2浓度变化，进而影响全球气候变化。因此，土壤有机碳库存量研究成为全球变化的研究热点之一。 国内研究进展 我国学者非常关注土壤碳循环研究，并在土壤有机碳库存量研究

土壤有机质含量测定

土壤有机质的测定 一重铬酸钾容量法——外热法 1原理： 用定量的重铬酸钾-硫酸溶液，在电加热条件下，使土壤中的有机质氧化，剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液滴定，并以二氧化硅为添加剂作实际空白标定，根据氧化前后氧化剂质量差值，计算出有机碳量，再乘以系数1.724，即为土壤有机质含量。 2 仪器设备： 1/10000的分析天平；电沙浴（石蜡浴）； 大试管；弯颈漏斗；容量瓶 定时钟；滴定管： 5.00ml； 温度计：200～300℃； 铜丝筛：孔径0.25mm； 3 试剂 除特别注明外，所用试剂皆为分析纯。 3.1 硫酸银：研成粉末； 3.2 二氧化硅：粉末状； 3.3 邻菲啰啉指示剂：称取邻菲哆啉1.490g溶于含有0.700g硫酸亚铁的100ml水溶液中，此指示剂易 变质，应密封保存于棕色瓶中备用； 3.4 0.4mol·L-1（1/6 K2Cr2O7重铬酸钾）重铬酸钾-硫酸溶液：称取重铬酸钾40.0g，溶于600～800ml 蒸馏水中，待完全溶解后，加水稀释至1L，将溶液移入3L大烧杯中；另取1L比重为1.84的浓硫酸，慢慢的倒入重铬酸钾水溶液中，不断搅动，为避免急剧升温，每加约100ml硫酸后稍停片刻，并把大烧杯放在盛有冷水的盆内冷却，待溶液的温度降到不烫手时再加另一份硫酸，直到全部加完为止； 3.5 0.1 mol·L-1重铬酸钾标准溶液：称取经130℃烘2～3h的优级纯重铬酸钾 4.904g。先用少量水溶 解，然后移入1L容量瓶内，加水定容。 3.6 0.1 mol·L-1硫酸亚铁标准溶液：称取FeSO4·7H2O硫酸亚铁28g，溶于600～800ml水中，加浓硫 酸20ml，搅拌均匀，加水定容至1L（必要时过滤），贮于棕色瓶中保存。此溶液易受空气氧化，使用时必须每天标定一次标准浓度。 4 操作步骤： 4.1 选取有代表性风干土壤样品，用镊子挑除植物根叶等有机残体，然后用木棍把土块压细，使之通过 1mm筛。充分混匀后，从中取出试样10～20g，磨细，并全部通过0.25mm筛，装入磨口瓶中备用。 4.2 按照表1有机质含量的规定称取制备好的风干试样0.05～0.5g，精确到0.0001g。置入150ml三角 瓶中，加粉末状的硫酸银0.1g，准确加入0.4mol·L-1重铬酸钾-硫酸溶液10ml混匀。

中国土壤系统分类检索表

中国土壤系统分类检索表 https://www.sodocs.net/doc/e07828640.html,/course2/trfl/show.asp?id=341&TypeId=69 一、绪论 土壤分类是土壤科学发展水平的标志，是土壤调查制图的基础，是因地制宜推广农业技术的依据之一，也是国内外土壤科学信息交流的媒介。随着有关学科和土壤科学的进步，土壤分类也在迅速发展。 （一）土壤分类的发展 19世纪俄国土壤发生学派的建立，开始了划时代的近代土壤分类的阶段。经过各国的实践和探索多20世纪50年代，出现了苏联地理发生学派、西欧形态发生学派和美国马伯特分类学派三派鼎立的局面.在此基础上，美国农业部组织了1500多位土壤学家，经过长年努力，进行反复的修改验证，于60年代初提出了以诊断层、诊断特性为基础的土壤系统分类。假如说，在此以前，土壤分类多少是定性的话，那么土壤系统分类，无疑在分类定量化方面向前进了一大步。它在世界上引起强烈反响；至今已有80多个国家以此作为自己的第一或第二分类。 我国土壤分类有着悠久的历史和丰富的经验。近代土壤分类是30年代开始的。当时，吸取美国Marbut 土壤分类的经验，结合我国情况，引进了大土类的概念，并建立了2000多个土系。新中国成立后，在学习苏联地理发生分类基础上进行变革。其间还可细分若干时期：第一个时期是结合土地资源综合考察、流域规划和荒地调查等，开始运用发生学观点进行分类，1954年拟订的中国土壤分类，是我国第一个按苏联土壤发生学理论所作的分类，对我国以后土壤分类有重要影响；第二个时期是通过第一次土壤普查和土壤改良实践，对耕地土壤给予前所未有的注意，在总结群众经验的基础上，进行科学的论证二提出了潮土、绵土、绿洲土土类，对耕作上壤的研究产生深远的影响，同时开展了西藏高原和西沙群岛的考察，提出了一系列的高山土壤和磷质石灰土等土类；第三个时期是70年代中期以后，由于第二次土壤普查、国土整治和农业现代化的推进，土壤分类资料更为丰富，内容更为广泛，基本上涉及了我国实际存在的土壤类型，对耕种土壤的研究更为详尽，同时，我国也开始吸取美国土壤系统分类的某些原则和方法，我国土壤分类向着定量化方向前进。 30年代以来，特别是近40年来，通过实践，我国土壤分类的基础不断扩大，理论水平不断提高，出现了兴旺的局面。但土壤分类是不断发展的。没有各有关学科的进步，就没有土壤分类的发展；没有前一阶段的基础，就没有后一阶段的前进。我国今天土壤分类的成就是一代又一代土壤学家集体智慧的结晶，但是70年代前后，是国际上土壤分类大发展的时代，而我们却停滞了10年。虽然，纵向来看，我们的土壤分类有了巨大的进步，但横向来看，却跟不上土壤分类的前进步伐，主要是在土壤分类定量化方面。这不仅影响了国际交流，也限制了土壤分类在生产上的应用。在此形势下，我们和全国17个大学、研究所一起，研究了国际土壤分类的趋势，博采众长，从我国实际出发，走土壤分类定量化的道路，经历2年的预研究和3年主要土纲的研究，一次又一次地进行修改（中国土壤系统分类初拟、二稿和三稿草案），这里提出了《中国土壤系统分类（首次方案）》，这在土壤分类研究长河中仅仅是一个微小的进展，但毕竟标志着一个阶段的开始。 （二）土壤分类的特点 作为一个系统都有本身认识论的基础。建国40年来，我们基本上沿用与诊断分类不同的地理发生分类的原则和方法。因此，在介绍土壤系统分类以前有必要就本系统所依据的若干基本认识问题加以阐述。 Ｉ．以诊断层和诊断特性为基础

全球环境变化对土壤有机碳库影响的研究进展_1(精)

第29卷第1期2010年 2月 四川环境 S I CHUAN ENV I RONM ENT Vol 129,No 11February 2010 #综述# 收稿日期:2009-08-26 基金项目:国家科技部科技支撑重大项目(2006BAC 01A14;上海 市科委重点科技攻关项目(072312032。 作者简介:席雪飞(1987-,女,河北石家庄人,同济大学环境工程 专业2008级在读硕士研究生。主要从事环境生态学和环境污染防治研究。 全球环境变化对土壤有机碳库影响的研究进展 席雪飞,王磊,贾建伟,唐玉姝 (同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092 摘要:全球环境变化对土壤生态系统有机碳库的影响是当前研究的热点。本文综述了大气C O 2浓度升高、温度上升、 氮沉降等环境因素变化对土壤有机碳输入与土壤呼吸可能的影响,介绍了关于全球环境变化对土壤有机碳库影响的研究手段及其存在的问题,并就今后研究土壤有机碳对全球变化的响应提出了几点建议。关键词:全球环境变化;土壤有机碳库;CO 2浓度升高;全球变暖;氮沉降中图分类号:X 53 文献标识码:A 文章编号:1001-3644(201001-0115-06

Research Progress on Effect of G lobal Environ m entalChange on SoilO rganic Carbon Pool X I Xue -fe,i WANG Le,i JI A Ji a n-w e,i TANG Yu-shu (S t ate K ey Laboratory of P ollution Control&Resource Reuse ,School of Environ m ental Science &Eng ineering,T ongj i Universit y,Shanghai 200092,China Abstract :T he eff ect o f g l oba l environ mental change on so il organic carbon poo l has became a research hot poi n. t In this paper ,the possi ble effects of env i ron m ental f actors such as e leva ted CO 2concentrati on i n at m osphere ,e l evated a ir temperature and nitrogen deposition on so il org an i c carbon i nput and soil resp i ration are rev i ewed .And t he m eans used f o r study i ng the effect o f g l oba l env i ron m enta l change on so il carbon poo,l as we ll as the i r ex i sti ng prob le m s are also i ntroduced .Sequenti a lly suggesti ons on furt her research on response of so il org an i c carbon to g loba l environmenta l change are propo sed . K eyw ords :G loba l env iron m enta l change ;so il org an i c carbon poo ; l e leva ted CO 2concentration ;g loba l w ar m i ng;nitrogen depos i tion 土壤有机碳是全球碳循环中重要的碳库。据统计土壤有机碳库是大气碳库的3倍,大约是植被的 215~3倍左右[1] ,成为地球表层最大的有机碳库,是全球生物化学循环中极其重要的生态因子,因而土壤有机碳库的变化日益成为全球有机碳研究的热点[2]

土壤有机质含量

监测表明:甘肃土壤有机质低有害重金属含量低 2010-06-28 03:51:00 来源: 甘肃日报(兰州) 跟贴 0 条手机看新闻 我省耕地质量监测结果表明 土壤有机质低有害重金属含量低 本报兰州讯(记者王朝霞实习生刘婉琼)省农业节水与土壤肥料站连续13年对我省耕地质量监测表明，我省耕地土壤有机质远低于全国平均水平，土壤培肥任务艰巨；耕地土壤有害重金属汞、砷、铅、铬等含量远低于指标范围，对耕地危害程度较低。 我省于1997年开始进行耕地土壤监测，根据区域、气候、土壤特点和农业生产实际，在具有代表性、面积较大的黑垆土、黄绵土、灌漠土、灰钙土等四大类型土壤上布设监测点，并建立了9个国家级监测站。根据监测结果，我省耕地养分含量指标低于华北、东北、华南、华东地区，基本接近西北地区的平均水平。其中，土壤有机质2009年的全国平均水平为22.97克/千克，而我省平均水平仅为1.21-1.33克/千克；全氮、有效磷含量基本接近全国平均水平，速效钾含量高于全国平均水平。13年间，黄绵土、灌漠土的有机质略有积累，黑垆土则有所下降。 同时，我省主要耕地土壤有害重金属含量较低。汞平均值0.02毫克/千克，变化幅度0.008-0.039毫克/千克，远低于指标≤0.5毫克/千克的范围；砷平均值11.85毫克/千克，变化幅度10.19-13.59毫克/千克，远低于指标≤25毫克/千克范围；铅平均值28.48毫克/千克，变化幅度18.27-38.84毫克/千克，远低于指标≤150毫克/千克范围。这表明我省主要耕地土壤有害重金属含量对耕地危害程度还不是很高。 根据监测，我省耕层养分盈亏情况为氮盈余，磷富积，钾亏缺，我省需要合理调整农田肥料结构，需要加强测土配方施肥，提高有机肥量，减少氮肥使用量，增加磷、钾肥。并对渍涝排水型、坡地梯改型、沙化型、盐碱耕地型、障碍层次型、瘠薄培肥型、高寒阴湿型等全省七种类型的中低产田进行改造。

土壤有机质含量的测定

土壤有机质含量的测定 一、目的要求 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，对了解土壤肥力状况，进行培肥、改土有一定的指导意义。 通过实验了解土壤有机质测定原理，初步掌握测定有机质含量的方法既注意事项。能比较准确地测出土壤有机质含量。 二、方法原理 在加热条件下，用稍过量得标准重铬酸钾—硫酸溶液，氧化土壤有机碳，剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）滴定，由所消耗标准硫酸亚铁的量计算出有机碳量，从而推算出有机质的含量，其反应式如下： 2K 2Cr 2 O 7 +3C+8H 2 SO 4 →K 2 SO 4 +2Cr 2 (SO 4 ) 3 +3CO 2 +8H 2 O K 2Cr 2 O 7 +6FeSO 4 +7H 2 SO 4 →K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 +3Fe 2 (SO 4 ) 3 +8H 2 O 用Fe2+滴定剩余的K 2Cr 2 O 7 2-时，以邻啡罗啉（C 2 H 8 N 2 ）为氧化还原指示剂，在 滴定过程中指示剂的变色过程如下：开始时溶液以重铬酸钾的橙色为主，此时指示剂在氧化条件下，呈淡蓝色，被重铬酸钾的橙色掩盖，滴定时溶液逐渐呈绿色（Cr3+），至接近终点时变为灰绿色。当Fe2+溶液过量半滴时，溶液则变成棕红色，表示颜色已到终点。 三、仪器试剂 1. 仪器用具 硬质试管（18mm×180mm）、油浴锅、铁丝笼、电炉、温度计（0~200℃）、分析天平（感量0.0001g）、滴定管（25ml）、移液管（5ml）、漏斗（3~4cm），三角瓶（250ml）、量筒（10ml，100ml）、草纸或卫生纸。 2. 试剂配制 1.0.1333mol/L重铬酸钾标准溶液称取经过130℃烘烧3~4h的分析纯重铬酸钾39.216g,溶解于400ml蒸馏水中，必要时可加热溶解，冷却后架蒸馏水定容到1000ml，摇匀备用。 2.0.2mol/L硫酸亚铁（FeSO 4.7H 2 O）或硫酸亚铁铵溶液称取化学纯硫酸亚铁 55.60g或硫酸亚铁铵78.43g，溶于蒸馏水中，加6mol/L H 2SO 4 1.5ml，再加蒸馏 水定容到1000ml备用。

中国土壤分类研究综述

中国土壤分类研究综述 摘要：作者通过阅读有关研究“土壤分类”的文献资料，抽取其中适于“综述”的部分章节，整理形成这篇文章。本文整体上先介绍了国内外土壤分类的大致情况，又着重介绍了中国土壤分类的研究历史及土壤的具体类别。最后，又把我国土壤分类研究的主要成果----从定性到定量的飞跃----展示出来，说明我国科学家所研究的土壤分类水平已达到世界先进。关键字：土壤系统分类，分布特征，主要成果 1前言 土壤者，一切植物所资以生长之基础，而间接地与我人以营养之食物者也。苟大地之上，石质暴露，而无土壤，则地成不毛，生机灭绝，此世界将复不能存在矣[1]。 分类是致力于发现、表征、命名、归类对象，以便理解它的形成要素和它们之间相互关系。分类的目的是鉴别和认识，以及建立一个分类对象的有序体系。分类是所有科学的基本需要，并且必须随知识的增加周期性更新{11}。 土壤分类组织了关于土壤知识，提供科学家之间交流的语言，并为土壤使用者提供技术转移的工具。土壤分类的发展是伴随着土壤科学一起前进的，并在相当长的一段时间内引领土壤学的发展。19世纪至20世纪中叶植物和动物分类的成功促进了土壤分类的发展。但与植物和动物类相比，土壤分类面临更多的理论挑战和实践难题。因为土壤不像植物和动物个体那样易于区别，而是一个连续体，所以常会更多地依分类者观点去分割它[12]。 2土壤分类的历史与现状 2.1 世界土壤分类现状 美国诊断分类：（1951-1961-1975） 美国土壤系统分类是一个六级土壤分类系统，由上而下分为土纲、亚纲、大土类、亚类、土族和土系等六级。土系之下还可划分出土相。此分类法为45个国家直接采用，80多个国家作为第一或第二分类。此外还有联合国图例单元（FAO-1960-1980）、国际土壤分类参比基础（IRB-1980）、原苏联土壤发生分类[3]（1883）。 2.2中国土壤分类历史 2.2.1 古代土壤的分类 我国是世界上有文字记载土壤分类内容的最早国家。大禹治水，遍及全国后，对土壤进行了初步分类，在《禹贡》中，将全国土地划为九州：冀，青，兖，徐，扬，荆，豫，梁，雍。再根据土壤性质划为9种，并根据土壤肥力划为三等九级。 在《周礼》书中，传说由周公所作，在《禹贡》的基础上，把九州土壤按地形划为山林，川泽，丘陵等五大类，春秋时代管子著《地圆篇》中，考虑了土壤与植被的关系，区划出18个土类，每个土类分为5种，共90种。 古代土壤的划分有一定的科学性，是朴素的唯物主义世界观，但由于时代与社会制度的限制，未得到更大的发展。 2.2.2 解放前中国土壤分类 直到三十年代，我国才开始土壤调查和分类研究工作。主要受美国Marbut土壤分类影

土壤有机质含量的测定-重铬酸钾发

测定所需试剂 1 土壤有机质的测定一重铬酸钾容量法——外热法 1 原理： 用定量的重铬酸钾-硫酸溶液，在电加热条件下，使土壤中的有机 质氧化，剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液滴定，并以二氧化硅为添加剂作实际空白标定，根据氧化前后氧化剂质量差值，计算出有机碳量，再乘以系数1.724，即为土壤有机质含量。 2 仪器设备： 1/10000的分析天平；电沙浴（石蜡浴）； 大试管；弯颈漏斗；容量瓶 定时钟；滴定管： 5.00ml； 温度计：200～300℃； 铜丝筛：孔径0.25mm； 3 试剂 除特别注明外，所用试剂皆为分析纯。 3.1 硫酸银：研成粉末； 3.2 二氧化硅：粉末状； 3.3 邻菲啰啉指示剂：称取邻菲哆啉1.490g溶于含有0.700g硫酸亚铁的100ml水溶液中，此指示剂易变质，应密封保存于棕色瓶中备用； 3.4 0.4mol·L-1（1/6 K2Cr2O7重铬酸钾）重铬酸钾-硫酸溶液：称取重铬酸钾40.0g ，溶于600～800ml蒸馏水中，待完全溶解后，加水稀释至1L，将溶液移入3L大烧杯中；另取1L比重为1.84的浓硫酸，慢慢的倒入重铬酸钾水溶液中，不断搅动，为避免 急剧升温，每加约100ml硫酸后稍停片刻， 并把大烧杯放在盛有冷水的盆内冷却，待溶液的温度降到不烫手时再加另一份硫酸，直到全部加完为止； 3.50.1m o l·L-1重铬酸钾标准溶液：称取经130℃烘2～3h的优级纯重铬酸钾 4.904g。先用少量水溶解，然后移入1L容量瓶内，加水定容。 3.6 0.1 mol·L-1硫酸亚铁标准溶液：称取FeSO4·7H2O硫酸亚铁28g，溶于600～ 800ml水中，加浓硫酸20ml，搅拌均匀，加水定容至1L（必要时过滤），贮于棕色瓶中保存。此溶液易受空气氧化，使用时必须每天标定一次标准浓度。 4 操作步骤： 4.1 选取有代表性风干土壤样品，用镊子挑除植物根叶等有机残体，然后用木棍压细，使之通过1mm筛。充分混匀后，从中取出试样10～20g，磨细，并全部通过0.25mm 筛，装入磨口瓶中备用。 4.2 按照表1有机质含量的规定称取制备好的风干试样0.05～0.5g，精确到 0.0001g。置入150ml三角瓶中，加粉末状的硫酸银0.1g，准确加入0.4mol·L-1重铬 酸钾-硫酸溶液10ml混匀。 表1 不同土壤有机质含量的称样量 有机质含量，% 试样质量，g

土壤有机碳损失及影响因子研究进展

土壤有机碳损失及影响因子研究进展 摘要：综述了国内外关于土壤有机碳储量及分布、土壤有机碳组成及分组、 土壤有机碳的迁移和流失产生的机理及其后果、土壤有机碳矿化及其影响因素、外源物质对土壤有机碳矿化的激发效应及其机理等方面的研究进展。 关键词：土壤有机碳；迁移；流失；矿化；激发效应

1.全球土壤有机碳储量及分布概况 土壤有机质（SOM）是由一系列存在于土壤中组成和结构不均一、主要成分为Ｃ和Ｎ的有机化合物组成。土壤有机质中所含碳为土壤有机碳。现有土壤有 机碳的含量是土壤有机碳分解速率、作物残余物数量、组成植物根系及其他返还至土壤中有机物的函数。 1977年, Bolin根据不同研究者发表的美国9个土壤剖面的碳含量，推算全球土壤有机碳库存量为710Ｇｔ( 1Ｇｔ=109ｔ=10 15ｇ=1Ｐｇ）；1976年，Bohn 利用土壤分布图及相关土组的有机碳含量，估计出全球土壤有机碳库储量2 946Ｇt，1982 年, Bohn和Schleisinger分别重新估计全球SOC库储量为2200Gt和1500Gt(土层深度为1ｍ)；1996年，Batjes将世界土壤图按经度、纬度划分为基本网格单元，计算出全球1ｍ土层的有机碳贮量为1462～1 548Gt。目前，普遍认可和引用的全球土壤有机碳储量为1400～1500Gt。其他学者研究还表明，在2～3ｍ深度范围的土层中还贮存着约842Gt的有机碳。 土壤有机碳储量在不同类型、不同植被覆盖土壤中差异较大。Houghton研究表明，全球热带森林土壤中有机碳储量为187Gt，温带森林为117Gt，极地森林为241Gt，热带疏林及稀树草原为88Gt，温带疏林草原为251Gt，沙漠为108Gt 冻土苔原为163Gt，耕地为131Gt，湿地为145Gt。Trumbor研究表明，热带土壤0～23cm土层的碳储量与温带土壤相似，但热带土壤在深层存有更多的碳。森林植被下，表土层( 2～7cm)的有机碳含量可达到368mg/kg，其下深厚的腐殖质层(约40～70 cm)的有机碳含量已较上层急剧减少；草本植被下，土壤有机碳的剖面变化较平缓；灰钙土、漠钙土因植物生物量很少，分解又很强烈，因而全剖面 各土层的碳含量均极低[1]。 2.土壤有机碳组成 土壤有机质包括土壤腐殖质、动植物残体和活的有机体(包括土壤动物、作物根系和微生物体)。土壤腐殖质按化学分组可分为2类：①碳水化合物、碳氢化合物如石蜡、脂肪族有机酸、酯类、醇类、醛类、树脂类和含氮化合物等非腐殖质类物质；②土壤特有的腐殖质类物质，根据颜色和溶解性一般被分为富非酸、胡敏酸、胡敏素。土壤中未分解的动植物残体和活的有机体被称作有机残体或土壤有机物，其中一部分是土壤动物和作物根系，另一部分是土壤微生物体[1]。3.土壤有机碳储量的变化 土壤中的碳包括有机碳(Organic Carbon)和无机碳(Inorganic Carbon)，其中以

土壤有机质含量的测定(精)

实训六土壤有机质含量的测定 一、目的要求 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，对了解土壤肥力状况，进行培肥、改土有一定的指导意义。 通过实验了解土壤有机质测定原理，初步掌握测定有机质含量的方法既注意事项。能比较准确地测出土壤有机质含量。 二、方法原理 在加热条件下，用稍过量得标准重铬酸钾—硫酸溶液，氧化土壤有机碳，剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）滴定，由所消耗标准硫酸亚铁的量计算出有机碳量，从而推算出有机质的含量，其反应式如下：2K2Cr2O7+3C+8H2SO4→K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2O K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4→K2SO4+ Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+8H2O 用Fe2+滴定剩余的K2Cr2O72-时，以邻啡罗啉（C2H8N2）为氧化还原指示剂，在滴定过程中指示剂的变色过程如下：开始时溶液以重铬酸钾的橙色为主，此时指示剂在氧化条件下，呈淡蓝色，被重铬酸钾的橙色掩盖，滴定时溶液逐渐呈绿色（Cr3+），至接近终点时变为灰绿色。当Fe2+溶液过量半滴时，溶液则变成棕红色，表示颜色已到终点。 三、仪器试剂 1. 仪器用具 硬质试管（18mm×180mm）、油浴锅、铁丝笼、电炉、温度计（0~200℃）、分析天平（感量0.0001g）、滴定管（25ml）、移液管（5ml）、漏斗（3~4cm），三角瓶（250ml）、量筒（10ml，100ml）、草纸或卫生纸。 2. 试剂配制 1.0.1333mol/L重铬酸钾标准溶液称取经过130℃烘烧3~4h的分析纯重铬酸钾39.216g,溶解于400ml蒸馏水中，必要时可加热溶解，冷却后架蒸馏水定容到1000ml，摇匀备用。 2.0.2mol/L硫酸亚铁（FeSO4.7H2O）或硫酸亚铁铵溶液称取化学纯硫酸亚铁55.60g或硫酸亚铁铵78.43g，溶于蒸馏水中，加6mol/L H2SO41.5ml，再加蒸馏水定容到1000ml备用。 3.硫酸亚铁溶液的标定准确吸取3份0.1333mol/L K2Cr2O7标准溶液各5.0ml 于250ml三角瓶中，各加5ml6mol/L H2SO4和15ml蒸馏水，再加入邻啡罗啉指示剂3~5滴，摇匀，然后用0.2mol/LFeSO4溶液滴定至棕红色为止，其浓度计算为： c= V 0.5 1333 .0 6? ? 式中：c——表示硫酸亚铁溶液摩尔浓度（mol/L）； V——滴定用去硫酸亚铁的体积（mol）；

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)。

土壤有机质含量的测定

土壤有机质含量的测定 、目的要求 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，对了解土壤肥力状况，进行培肥、改土有一定的指导意义。 通过实验了解土壤有机质测定原理，初步掌握测定有机质含量的方法既注意事项。能比较准确地测出土壤有机质含量。 二、方法原理 在加热条件下，用稍过量得标准重铬酸钾—硫酸溶液，氧化土壤有机碳，剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）滴定，由所消耗标准硫酸亚铁的量计算出有机碳量，从而推算出有机质的含量，其反应式如下： 2K2Cr26+3C+8HSC4—K2SC4+2Cr2（SC h）3+3CO+8H2O K2Cr26+6FeSO+7H2SC4—?SC4+ Cr 2（SC h）3+3Fe2（SO）3+8H2O 用Fe2+滴定剩余的K2Cr2O72-时，以邻啡罗啉（C2H8N2）为氧化还原指示剂，在滴定过程中指示剂的变色过程如下：开始时溶液以重铬酸钾的橙色为主，此时指示剂在氧化条件下，呈淡蓝色，被重铬酸钾的橙色掩盖，滴定时溶液逐渐呈绿色（CF+）,至接近终点时变为灰绿色。当Fe2+溶液过量半滴时，溶液则变成棕红色，表示颜色已到终点。 三、仪器试剂 1.仪器用具 硬质试管（18mm x 180mm）＞油浴锅、铁丝笼、电炉、温度计（0~200C）、分析天平（感量O.OOOIg）、滴定管（25ml）、移液管（5ml）、漏斗（3~4cm）,三角瓶（250ml）、量筒（10ml, 100ml）、草纸或卫生纸。 2.试剂配制 1.0.1333mol/L重铬酸钾标准溶液称取经过130 C烘烧3~4h的分析纯重铬酸钾39.216g,溶解于400ml蒸馏水中，必要时可加热溶解，冷却后架蒸馏水定容到 1000ml，摇匀备用。 2.0.2mol/L 硫酸亚铁（FeSQ7H2O）或硫酸亚铁铵溶液称取化学纯硫酸亚铁55.60g或硫酸亚铁铵78.43g,溶于蒸馏水中，力卩6mol/L H2SQ1.5ml,再加蒸馏水定容到1000ml 备用。 3.硫酸亚铁溶液的标定准确吸取3份0.1333mol/L ?Cr26标准溶液各5.0ml于

土壤的分类、分布及河北省土壤类型

第十章土壤的分类、分布及河北省土壤类型 主要教学目标：了解我国土壤分类的历史和现状。掌握在我国广泛应用的土壤定性分类的原则；和1995年的《中国土壤系统分类》的分类依据。 第一节土壤分类 一、土壤分类的目的和意义 1、什么是土壤分类：根据土壤的发生发展规律和自然性状，按照一定的标准，把自然界的土壤划分为不同的类别。 2、土壤分类的目的：就是为了科学地认识土壤,系统地区分土壤,从而达到合理地利用土壤。 3、分类的意义 土壤分类是土壤科学水平的标志；是土壤调查制图的基础；是因地制宜，推广农业技术的依据；是国内外土壤信息交流的媒介。 二、世界分类现状 （一）美国诊断分类：（1951-1961-1975--诊断层、诊断特性） 1、诊断层：是指用于识别土壤分类单元，在性质上有一系列定量说明的土层。 诊断层是土壤系统分类中高级分类的重要依据，具有一系列的定量描述。例如石膏层（Gypsic horizon）(诊断表下层之一)有如下规定：（1）不固结（风干碎块在水中消散）；（2）石膏含量较其下伏层高出5％（绝对量）；（3）厚度与石膏含量。 2、诊断特性：如果用于分类目的的不是土层，而是具有定量规定的土壤性质（形态的、物理的、化学的）。 美国土壤系统分类是一个六级土壤分类系统，由上而下分为土纲、亚纲、大土类、亚类、土族和土系等六级。土系之下还可划分出土相。 特点：依据明确，量化易掌握，可建立数据库，逻辑性差 《土壤系统分类检索》 1990 45个国家直接采用，80多个国家作为第一或第二分类 （二）联合国图例单元（FAO –60-88-1：500万） （三）国际土壤分类参比基础（IRB-1980） （四）原苏联土壤发生分类（1883） 三、我国土壤分类的发展 （一）历史 1、古代土壤的分类 我国是世界上有文字记载土壤分类内容的最早国家。大禹治水，遍及全国后，对土壤进行了初步分类，在《禹贡》中，将全国土地划为九州：冀，青，兖，徐，扬，荆，豫，梁，雍。再根据土壤性质划为9种，并根据土壤肥力划为三等九级。 在《周礼》书中，传说由周公所作，在《禹贡》的基础上，把九州土壤按地形划为山林，川泽，丘陵等五大类，春秋时代管子著《地圆篇》中，考虑了土壤与植被的关系，区划出18个土类，每个土类分为5种，共90种。 古代土壤的划分有一定的科学性，是朴素的唯物主义世界观，但由于时代与社会制度的限制，未得到更大的发展。 2、解放前中国土壤分类 直到三十年代，我国才开始土壤调查和分类研究工作。主要受美国Marbut土壤分类影响，引进了大土类的概念，建立了2000多个土系，但无土种。 3、解放后我国土壤分类研究工作 1954年中国土壤学会第一次代表大会上，借鉴前苏联地理发生分类体系，拟定了土类为基本分类单元。，1958年开始了第一次全国土壤普查工作，50年代末到70年代末，由于历史等原因，延缓了土壤分类科学研究的步伐。到1978年，在引入了苏联地理发生分类和实用土壤分类结合下，产生了中国的土壤分类，并拟定了《中国土壤分类暂行草案》。在1978年至1984年期间开展了第二次全国土壤普查，并在1984年草拟了《中国土壤分类系统》。 1985年以后，中国科学地院南京土壤研究所不断吸取国外的经验，主要是美国的诊断分类，并参考西欧，苏联的一些概念和经验，一次一次进行修改，出版了《中国土壤系统分类》初拟，二稿，三稿，于1991年正式发表了《中国土壤系统分类》（首次方案），在广泛征求国内外同行意见的基础上，于1995

中国土壤系统类型(土纲)

土壤类型特征 20世纪50年代初到80年代末，苏联的土壤发生学分类对我国土壤学发展影响很深，不足之处是缺乏定量标准。从2世纪60年代兴起、70年代广为应用的土壤系统分类成为当今世界土壤分类的主流。中国土壤系统分类以诊断层和诊断特性为基础，是一个定量化、标准化和国际化的分类，该系统分类把中国土壤划分出14个土纲:有机土、人为土、灰土、火山灰土、铁铝变性土、干旱土、盐成土、潜育土、均腐土、富铁土、淋溶土、雏形土和新成土。 一、有机土 1.土纲定义与成土环境 有机土是在地面积水或长期土壤水分饱和，生长水生植物的条件下，以泥炭化成土过程为主，富含有机质的土壤，相当于土壤发生分类中的有机水成土，全球地势低洼地区都有分布。有机土虽属非地带性土壤，但也有其特殊的成土环境。首先是只要有潮湿潴水低地，无论寒带或温带都可发育有机土。我，国有机土集中分布于东北的大小兴安岭、长白山地，青藏高原的江河源区，川西北的若尔盖盆地及祁连山地和巴颜喀拉山地。通常所在地形为相对低洼、地表潴水，或具有不透水的冻土层的高寒滩地坡麓，河流宽谷低阶地，山麓潜水渗溢地段，湖滨平地，古冰碛洼地。地下水位高，地表积水，多数地区为高寒沼泽化草甸，生长耐寒湿，中生、多年生，或混生湿生多年生草本植物，生长茂密，覆盖度80％～95％以上。有机土发育地区年平均气温-2～-5℃，土壤冻结时间较长，年降水量400～600mm，蒸发量小，湿度大。 2.成土过程 包括泥炭积累过程和潜育化过程。 （1）泥炭积累过程。有机土发育于潮湿环境中，植物生长繁茂，覆盖度大，根系发达，入土深，每年有大量有机残体补给土壤，在长期低温和季节性冻结过湿条件下，增强了厌氧还原过程的作用土壤中几乎缺少纤维分解细菌，使不同时期产生的有机残体以未分解、半分解和部分腐殖化形式积累于土体表层，形成暗色调的泥炭层。有机质含量200～500g/kg，泥炭层厚50～200cm。 （2）潜育化过程。有机土As层之下，长期渍水处于厌氧环境，土壤中高价铁、锰的氧化物还原为低价形态，溶解度较大，可随水在土壤中移动并参与某些次生矿物的形成，生成蓝铁矿［Fe3（PO4）4·2H2O］，硫铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、菱锰矿（MnCO3）等，土壤由黄棕转变为青灰，蓝灰、灰黑色，称潜育层。当季节性水分落干，低价铁、锰又被氧化成高价铁、锰，呈斑纹状淀积于结构体表面成为锈色斑纹层。 3.主要诊断层和诊断特性 包括:①具有潮湿土壤水分状况（aquic moisture regime），大多数年份土温＞5℃时的某一时期，全部或某些土层被地下水或毛管锋水饱和并呈还原状态；②草根层（As）是泥炭土的

土壤有机碳库的分类及其研究进展

土壤有机碳库(SOCP)的库容量巨大,其微小的变化会在很大程度上影响大气中二氧化碳的浓度,因此SOCP在全球碳循环中起着重要作用[1]。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1 400~1 500 Pg 之间[1（] 1 Pg=1015 g），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。 土壤有机碳库分为两部分：活泼碳和不活泼碳。其中不活泼碳约占土壤总有机碳库的25%甚至更高[2]，这部分不活泼的碳具有较长的周转时间（千年以上）。国外好多文献把土壤有机碳库分为三部分：活跃碳库（active carbon pool），缓效性碳库（slow carbon pool）和惰性碳库（passive carbon pool）。其中，土壤活性有机碳指在一定的时空条件下，受植物、微生物影响强烈、具有一定溶解性、在土壤中移动比较快、不稳定、易氧化、分解、易矿化，其形态、空间位置对植物、微生物来说活性比较高的那一部分土壤碳素，大约是土壤活生物量的2~3倍；缓效性碳库包含难分解的植物和较稳定的微生物，而惰性碳库是那些化学性质和物理性质都稳定的部分[3]。 土壤有机碳库是陆地生态系统长期光合作用和分解作用动态平衡的结果因此凡是影响生态系统光合和呼吸过程的因子如气候、地形、土壤质地等都将控制着土壤有机碳库的动态变化[4]。放牧、围封、土地利用变化等人为因素会导致土壤有机碳的动态变化[5]。夏海勇等研究秸秆添加量对黄潮土和砂姜黑土有机碳库分解转化和组成的影响规律，结果表明: 秸秆添加越多, 碳库活度便越高, 越有利于有机物料分解, 降低腐殖化系数; 黏粒含量越高, 有机物料的分解受阻, 腐殖化系数便越高[6]。对大兴安岭区域研究发现，土壤有机碳含量近似于土壤有机质含量的分布趋势，也和土层厚度有一定关系[7]。造林使农田土壤有机碳含量先下降后上升[8]。 对土壤有机碳分组方法相关研究也取得了一系列进展。随着国内外学者对土壤有机碳研究的不断深入，其分组方法也在不断的改进和完善。由于化学分组方法对土壤结构和形态的破坏性大，生物学分组方法所需培养时间长和限制因子要求高，物理分组方法存在较大的空间异质性，得到的组分之间有重叠等，所以导致研究结果无法进行比较和评估。物理－化学联合分组方法改善了这些弊端，该方法不仅消除了生物学分组过程中培养所需时间长的困扰，还打破了各单一分组方法过程中出现的异质性组分重叠的现象，相比之下是更好的有机碳分组方法。但是，在物理－化学联合分组过程中，对样品进行酸解时还是沿用的盐酸溶液，具有一定的破坏性，而核磁共振技术通过固态13 C 交叉极化魔角旋转技术分析有机物的烷基碳、烷氧碳、芳香碳和羰基碳等化学结构组成，能够实现有机物的原位不破坏分析和评价有机物的生物化学稳定性。所以，结合核磁共振分析的物理－化学联合分组，有望成为土壤有机碳分组方法的一个未来趋势。 [1] 霍莲杰, 纪雄辉, 吴家梅, et al. 土壤有机碳分类研究进展. 湖南农业科学, 2012: 65-69 [2] Harrison A F, Ineson P, Heal O. Nutrient cycling in terrestrial ecosystems: Field methods, application and interpretation. Elsevier Applied Science Publishers Ltd., 1990: [3] Parton W J, Schimel D S, Cole C V, et al. Analysis of factors controlling soil organic-matter levels in great-plains grasslands. Soil Science Society Of America Journal, 1987, 51(5): 1173-1179 [4] Allen D E, Pringle M J, Page K L, et al. A review of sampling designs for the measurement of soil organic carbon in australian grazing lands. Rangeland Journal, 2010, 32(2): 227-246 [5] Fang J Y, Yang Y H, Ma W H, et al. Ecosystem carbon stocks and their changes in china's grasslands. Science China-Life Sciences, 2010, 53(7): 757-765 [6] 夏海勇, 王凯荣, 赵庆雷, et al. 秸秆添加对土壤有机碳库分解转化和组成的影响. 中国