土壤有機碳的穩定性影響土壤固碳潛力，如何提取土壤活性及穩定性碳組分用以定量表征土壤有機碳穩定性，是土壤固碳研究領域的關鍵科學問題。當前，提取土壤有機碳活性及穩定性組分的方法多樣，包括物理、化學及生物手段，導致結果難以比較，同時存在耗時長、成本高及操作步驟繁瑣等缺點。所以，亟需一種高效、可信度高且應用廣泛的測定方法。對比分析不同熱分解技術的優缺點，包括熱裂解氣相-質譜聯用測定技術、熱重分析技術、差示掃描量熱分析技術及Rock-Eval(RE)熱分解方法，普遍認為RE方法操作簡單、耗時短、成本低、結果易于分析，可信度較高，可以很好地表征土壤有機碳穩定性，有利于土壤有機碳研究的橫向對比。本文通過Citespace軟件綜述了RE方法在土壤學和有機碳研究中發展過程，梳理了其應用現狀及進展。提出RE方法有助于通過建立不同土地利用方式、氣候帶以及不同土壤質地間活性及穩定性碳庫的比較網絡體系，完善我國土壤碳庫監測系統。

研究進展

利用RE方法對來自不同緯度、不同生態系統及不同土層的約100個土壤樣品進行測定，結果證明該方法可以為進一步認知土壤有機碳的形成提供重要信息。同時RE方法可以與其他土壤有機碳測定技術相結合，已有文獻報道表明，紅外光譜、13C核磁共振技術、土壤物理分組以及通過化學氧化劑測定土壤有機碳組分的方法與RE方法獲得的土壤有機碳組分可建立較好的關系或互相印證。已有研究利用RE與紅外光譜聯合測定了溫帶沼澤地區的土壤有機質，指出黑碳是大分子土壤有機碳結構中的重要組成。將RE與核磁共振方法對土壤有機碳進行了測定，詳細闡述了RE各個組分與土壤有機碳各官能團的關系，并進一步證明了RE在土壤有機碳測定中的有效性。同時，RE測定結果與培養實驗中土壤可礦化碳的數據進行了對比分析，結果表明RE與穩定性存在顯著相關關系，但是由于土地類型的差異對土壤有機碳組分存在影響，因此該結果仍需要在更多不同類型土壤中進行驗證。綜合來看，RE方法具有以下兩點優勢：一是該方法中樣品不需要前處理，可以保證土壤有機碳信息的可靠性；二是該方法在熱解階段通過升溫導致化學鍵斷裂的過程，可以較好地模擬微生物產生酶進而利用土壤有機碳的過程。今后的研究中我們可以利用RE方法來代替傳統礦化培養實驗來表征土壤穩定性，從而節省大量時間，為我國較大區域進行土壤有機碳穩定性研究提供了便捷手段

展望

目前，土壤學研究中大尺度、高精度的土壤樣品中有機碳的原位測定方法鮮有報道，亟待加強。關于土壤有機碳穩定性表征系統中，現有測定方法不統一，導致研究結果間缺乏可比性。RE熱分解方法與傳統的室內礦化實驗以及物理化學提取碳庫方法相比，該方法具有不破壞土壤樣品、操作易行、耗時較少以及后期結果易于處理等優點，也可以避免培養實驗中的測定誤差，更有利于在不同土壤類型及土壤質地中進行對比。現今，由于國內對該技術的認知限制，并無RE方法在土壤有機碳穩定性研究方面的應用。建議在土壤有機碳穩定性研究，尤其是未來大尺度土壤有機碳監測中采用RE方法進行測定，并建立不同土地利用方式、氣候類型以及不同土壤質地間土壤有機碳穩定性的相關數據庫，形成比較網絡及研究體系，完善我國土壤有機碳監測系統。

                                                                                                      圖1  Rock-Eval熱分解法流程圖

Fig.1 Flow diagram showing soil sample analyzed in Rock-Eval pyrolysis