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青藏高原是亚洲季风区气候变化的敏感区，和全球变化的研究息息相关，此地区受人类活动干扰较少，一直是我国及世界地学、生物学、资源与环境科学有特色的优势研究领域和难得的天然实验室。土壤碳库是陆地生态系统中最大碳库，在全球变化的背景下，气候的微小变化就会引起土壤圈层的巨大波动。本文以青藏高原5种主要生态系统中的土壤有机质为研究对象，探讨高原不同植被下土壤有机质含量及分布，土壤有机质累积及其周转动态，土壤有机氮矿化规律，并利用CENTURY模型对4种植被各土壤有机碳(SOC)库过去50年、现在和未来50年对气候变化的响应。主要结论如下：
1.不同植被整个土壤剖面SOC含量从北部的荒漠、到中部的草原和草甸以及南部的灌丛和森林，呈逐渐增加趋势，整个土壤剖面有机碳含量由高到低为：森林＞灌丛＞草甸＞草原＞荒漠。
不同植被SOC含量沿土壤剖面的垂直分布都表现出从表层到底层逐渐减小的趋势。按土类统计 SOC储量，有机质层草毡土 SOC储量最高，达到209.39×1010kg,SOC储量最低的是林灌草甸土，其值仅为0.01×1010kg。矿质层SOC储量最高的是草毡土，达到249.95×101010kg，SOC储量最低的是林灌草甸土，储量为0.02×1010kg。整个剖面SOC储量最大的是草毡土，储量达到459.34×1010kg，林灌草甸土SOC储量最少，仅为0.03×1010kg。
青藏高原地区有机质层SOC储量约为7.01Pg，矿质层SOC储量约为11.36Pg，整个剖面SOC储量约为18.37Pg。青藏高原有机质层碳储量约占总SOC碳储量的38.14％，矿质层SOC储量约占总SOC储量的61.86％。
青藏高原地区降水对土壤有机质分布的影响要明显大于温度，沿自北向南的地带性分布上，降水对土壤有机质分布的影响逐渐减小。
2.室内培养试验的森林、灌丛、草甸、草原植被土壤的氮矿化过程对温度和湿度的变化有显著不同的响应。
草原净氮硝化速率和净氮矿化速率在自然含水量、一半饱和含水量和饱和含水量时都随温度升高而升高；森林净氮硝化速率和净氮矿化速率在自然含水量、一半饱和含水量和饱和含水量时，当温度低于25℃时随温度升高而升高，高于25℃净氮硝化速率随温度升高反而降低，净氮矿化速率继续上升。灌丛净氮硝化速和净氮矿化速率在低湿度和中湿度条件下随温度升高而升高，在饱和含水量条件下，净氮硝化速率升高，而净氮矿化速率下降。草甸净氮硝化速率和净氮矿化速率在自然含水量、一半饱和含水量和饱和含水量时都随温度升高而升高，在饱和含水量时净氮硝化速率随温度升高而下降，而净氮矿化速率却升高。
不同温度和湿度条件下，4种植被的净氮矿化能力存在差异。草原土壤净氮矿化能力在所有温湿条件下都比其它植被小；灌丛土壤净氮矿化能力在自然含水量和一半饱和含水量时比其它植被高，在饱和含水量时，温度低于25℃比草甸和草原高，温度高于25℃时比草原的略高。森林土壤净氮矿化能力在在自然含水量、一半饱和含水量和饱和含水量时，当温度低于15℃时，同草原土壤净氮矿化能力相差不大，在35℃时显著高于其它植被。草甸土壤净氮矿化能力在自然含水量、一半饱和含水量时、温度低于25℃培养时，其值高于草原和森林而低于灌丛，35℃时仅比森林低。
3.利用放射性碳同位素技术结合核试验示踪方法研究青藏高原森林和草甸SOC累积及周转，两种植被土壤的SOC累积及周转显著不同。
森林核草甸土壤轻组和重组△14C值在表层20cm土壤随土壤深度增加呈先升后降的变化趋势，重组△14C值随土壤剖面深度变化较轻组剧烈，相应土层轻组△14C值较重组高。森林和草甸土壤轻组和重组△14C峰值都出现在2～4cm土层，这表明2～4 cm土层土壤△14C值受“核试验”14C影响最大。
自核试验以来，森林土壤的平均SOC累积量和累积速率为1502.5g C/m2和38.5 g C/m2.a,草甸土壤为1056.6 g Cm-2和27.1 g Cm-2a-1。森林土壤轻组SOC累积量和累积速率为1987.2gCm-2和51.0gCm-2a-1，土壤重组SOC累积量和累积速率为1240.2gCm-2和31.8gCm-2a-1。草甸土壤轻组SOC累积量和累积速率为13549.4g Cm-2和347.4 g Cm-2a-1，重组SOC累积量和累积速率为949.4 g Cm-2和24.3 gCm-2a-1，SOC累积量为g Cm-2。森林土壤有机质周转时间为0.5～9000年，较草甸0.5～300年的周转时间长。
4.利用CENTURY模型模拟青藏高原急尖长苞冷杉林Abies georgei var-smithhii)、忍冬(Lonicera)灌丛、高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸以及紫花针茅(Stipa purea)草原4种植被土壤的各有机碳库对过去50年、现在和未来50年气候变化的响应，用实测碳排放数据进行模型验证，模拟结果与实测结果符合较好。
在过去50年温度降水不断增加气候条件下，灌丛土壤各有机碳库含量在减少，森林、草甸、草原植被土壤的碳库却在增加，但是各植被不同SOC库含量变化的幅度存在差异。活性有机碳库由于基数较低变化较小。慢性有机碳库含量变化幅度最大，它是引起土壤总有机碳和全碳含量变化的主要贡献者。惰性有机碳库变化较小，反映出惰性有机碳库对气候变化不敏感的特点。
未来50年每月温度升高0.044℃，降水增加5mm与温度降水不变时相比，森林、灌丛、草甸、草原植被土壤各有机碳库含量都在减少，减少量在0.89％～4.16％之间。其中各植被慢性有机碳库含量对气候变化的响应最为剧烈，随温度降水的增加剧烈减少。