分解过程中向土壤有机碳分库的迁移分配。化学和超声破碎-选择性组分分级提取-δ13C分析，研究团聚体(团聚体内颗粒有机碳iPOM)物理保护机制和团聚体周转与土壤与碳稳定性的关系，为土壤碳固持状态提供机理性参数。固碳潜力量化方法，将通过对土壤碳储量状态函数、状态变化（固碳速率）的解析定量刻画。 经费比例：20%
承担单位：中国科学院沈阳应用生态研究所、中国科学院华南植物园、中国科学院植物研究所、东北林业大学 课题负责人：韩士杰
学术骨干：白娥、闫俊华、王其兵、崔晓阳、何红波
课题3、生态系统管理与土壤碳截获过程
预期目标：揭示管理措施影响土壤碳通量和碳截获规律，构建多目标管理土壤持续增碳管理模式。发表国际主流期刊论文18-20篇，培养博士研究生5-8人，硕士研究生7-10人，博士后1-2人。
研究内容：研究择伐、间伐和抚育影响的天然林土壤碳截获能力；火烧迹地土壤碳截获能力；放牧影响的高寒草甸草原土壤碳截获能力；围封与放牧影响的温带典型草原和荒漠草原土壤碳截获能力；围封和补播影响沙地草地土壤碳截获能力。构建土壤持续增碳多目标综合管理模式。
主要方法：①管理措施影响的天然林和草地演替系列构建。管理措施过去已经发生，不同管理措施影响的空间代替时间的次生林(退化草地)演替序列能够找到。②多目标管理土壤增碳模式。是指以不同管理措施为自变量，土壤有机碳储量为因变量，通过对自变量进行无量纲的参数化转换和赋值，构建生态系统管理与土壤有机碳的函数。拟采用FSOS（Forest Simulation Optimization System）模型，对多个管理措施影响土壤碳储量进行平衡和优化。 经费比例：15%
承担单位：中国科学院东北地理与农业生态研究所、北京林业大学、东北林业大学
课题负责人：周道玮
学术骨干：赵秀海、胡海清、孙海霞、汪思龙
课题4、气候变化/氮沉降与土壤碳截获能力
预期目标：实验模拟气候变化和氮沉降对天然次生林（退化恢复草地）土壤碳通量和碳截获速率的影响，为模型预测提供关键速率参数。发表国际主流期刊论文18-20篇，培养博士研究生5-8人，硕士研究生7-10人，博士后1-2人。
研究内容：着重研究气候变化和氮沉降增加影响下的土壤碳沉积速率和土壤碳通量变化。具体研究：降水和氮沉降变化对南亚热带季风常绿林和温带针阔混交林土壤碳截获能力影响；气候变暖对寒温带落叶针叶林永冻层退化与土壤碳截获过程和潜力影响；气候变暖、降水和氮沉降变化对高寒草甸、高寒草甸草原、温带典型草原、温带草甸草原土壤碳截获过程与潜力的影响。
主要方法：依据中温带、暖温带和高寒带的区域气候记录，参考国际同类研究，控制增温2℃、降水变化±30％、氮沉降增加1倍范围。 经费比例：17%
承担单位：中国科学院华南植物园、中国科学院沈阳应用生态研究所、中国科学院植物研究所 课题负责人：傅声雷
学术骨干：李志安、姜勇、张军辉、白文明
课题5、土壤碳截获生物过程和机理
预期目标：揭示演替过程、全球变化和生态系统管理下，决定土壤碳截获功能的关键生物过程及机制。发表国际主流期刊论文18-20篇，培养博士研究生5-8人，硕士研究生7-10人，博士后2-3人。
研究内容：针对原生稳定性群落及其次生演替序列、全球变化实验控制因子、生态系统管理措施，比较研究土壤生物(动物和微生物)数量和群落结构特征、土壤生物代谢特征，影响土壤碳截获和稳定性的生物学过程及机理，新碳在土壤有机碳组分中的分配过程。
主要方法： ARDRA、PCR-DGGE和PLFA指纹图谱分析的方法，研究土壤微生物群落多样性和结构组成的变化；BIOLOG方法，研究微生物(包括根系微生物)的碳代谢特性；原位荧光杂交(FISH)技术，探索小尺度上土壤微生物和有机碳相互作用过程；采用稳定性同位素探针技术(SIP，如PLFA-SIP、DNA-SIP、RNA-SIP等)，研究真菌菌丝在土壤结构中的功能和菌丝网在土壤碳固持的作用。 经费比例：17%
承担单位：北京林业大学、中国科学院华南植物园、东北林业大学、中国科学院沈阳应用生态研究所 课题负责人：孙建新
学术骨干：夏汉平、王文杰、张颖、闫巧玲
课题6、天然森林和草地土壤固碳情景分析
预期目标：以不同生态系统类型土壤SOC廓线演变动态为检验基准，通过模型
比较与多尺度模型耦合，重建动态植被模型土壤碳模块。预测我国天然森林和天然草地气候变化与氮沉降驱动和多目标生态系统管理影响的土壤固碳储量变化趋势，描绘我国天然森林和草地土壤固碳未来情景。发表国际主流期刊论文18-20篇，培养博士研究生5-8人，硕士研究生7-10人，博士后1-2人。
研究内容：以不同生态系统类型土壤有机碳廓线演变序列为检验基准，重建动态植被模型土壤碳模块，分析气候变化和生态系统管理下天然森林和草地土壤碳库动态及固碳潜力。包括气候和氮沉降变化及生态系统管理影响的土壤碳储量变化敏感区；反演历史土壤碳储量，估算现有天然森林和草地土壤固碳潜力，描绘未来50年土壤固碳情景。
情景设计：温度+2℃，降水变化30%，氮沉降增加1倍，确定的管理措施。 主要方法：选取CLM-DGVM（动态全球植被模型）/ LANDIS空间直观景观模型、CN、IBIS、LPJ、ORCHIDEE DGVM模型，采用模型组件化与耦合技术，通过对土壤碳模块的检验、最新版本专业土壤SOC模型(Roth-C, DNDC等)抽象，增加/集成DOC(低分子量碳组分)产生及其输运模块、土壤碳分解激发效应模块，更新根系生长与周转模块，改进诸碳库周转参数，通过不同土壤类型SOC廓线演变动态验证检验，实现DVGM模型土壤碳模块重构。 经费比例：15%
承担单位：中国科学院沈阳应用生态研究所、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院华南植物园 课题负责人：贺红士
学术骨干：申卫军、赵东升、徐崇刚、李雪峰
四、年度计划
年度 研究内容 预期目标 ① CERN和CFERN森林（草地）① 获得天然森林和草地碳储量调生态站支持的土壤碳储量调查。 ② 生态系统管理（火烧、森林采伐及抚育，草地放牧、围封、补播）实验地安排，相关土壤碳截获过程采样。 ③ 布置增温、降水和氮沉降变化、同位素示踪和土壤动物剔出等控第 一 年 查初期野外调查数据，归纳分析，了解群落演替序列上的土壤-植被系统与碳储量及其关键过程及其在不同演替阶段上的基本特征，包括土壤微生物生物量及群落组成及土壤酶的时空变化特征。 制实验。研究与群落演替、生态② 完成典型森林群落演替序列上系统管理、气候和环境变化相关的土壤碳截获生物过程样品采集，土壤微生物生物量、群落组成及土壤酶活性演变； ④ 土壤碳储量与固碳速率解析表达，量化固碳潜力的科学参照系的比较。 ⑤ 构建数据库框架，包括研究区域相关资料收集与整理。 的土壤剖面样品采集与碳储量分析；初步筛选出调控土壤有机碳截获的关键生态因子。 ③ 完成多目标管理与土壤碳截获过程研究样地；多因子控制实验样地。 ④ 固碳潜力与情景分析方法论的理论基础。 ⑤ 完成数据库构建方案。 ⑥ 在国际主流期刊上发表论文4-6篇。
年度 研究内容 预期目标 继续开展上述实验，着重解决碳截获① 初步评价我国天然森林和草地过程机理和固碳潜力方法论方面的内容研究。 ① 群落演替序列上土壤有机碳积累的持续维持； 第 ② 土壤吸收和固存新碳； 二 ③ 群落演替、生态系统管理、气候和环境变化影响的土壤碳截获动力学规律。 土壤碳密度现实格局； ② 科学认识天然森林、草地植被演替序列上的土壤-植被系统与碳储量及其关键过程；探讨气候和环境变化及生态系统管理影响典型天然森林和草地土壤碳截获的生物过程和机理； ③ 完成抽象化的动态植被模型土壤碳模块，分析气候变化和生态系统管理下天然森林和草地土壤碳库动态及固碳潜力； ④ 在国际主流期刊上发表论文26-28篇，培养博士研究生2-3人，硕士研究生6-9人。 重复前两年的研究和实验内容，① 数据库汇交将覆盖项目各个方同时重点进行生态系统碳循环关键过程与土壤固碳机制的研究。 第 三 年 ① 数据库补充与完善； ② 天然森林和草地碳收支的关键过程在不同演替阶段对环境和管理措施响应与适应； ③ 土壤真菌、细菌、土壤动物对土壤活性碳库的相对贡献；真菌菌丝对土壤有机碳周转与稳定性的调控机制； ④ 典型生态系统土壤固碳动力学及
年 ④ 构建偶联植被动态模型； ① 土壤碳储量与固碳速率关系表达，以及量化固碳潜力的科学参照系的比较研究。 面，形成完整的数据库； ② 定量描述气候和环境因子变化及生态系统管理对森林和草地生态系统固碳潜力的影响，特别是弄清对碳循环关键过程的短期及长期影响机制； ③ 区分土壤真菌、细菌、土壤动物对土壤活性碳库的相对贡献；揭示真菌菌丝对土壤有机碳周转与稳定性的调控机制；