土壤有机碳（SOC）是土壤质量的重要组成部分,在土壤质量中起着关键的多功能作用,决定着土壤的许多物理和生物特性。土壤有机碳具有高度异质性,不同碳组分对环境和管理措施的响应不同,不同土壤的碳固定特征与保护机制也不同,因此,深入研究土壤有机碳固定及其保护机制,对于更好的了解土壤有机碳提升具有重要意义。针对以上科学问题,通过收集已发表文献数据,建立具备相同有机碳分组方法（湿筛法）、相对独立的43篇文献的319组成对数据,利用Meta整合分析法研究不同耕地类型、种植制度及土壤质地条件下施肥对各粒径团聚体（>2、2-0.25、0.25-0.053、<0.053mm）有机碳含量的影响程度。并以我国2个典型长期定位施肥试验为基础,采用物理-化学联合分组方法研究不同土壤有机碳变化及其固碳特征与保护机制,该研究不仅能加深土壤有机碳动态循环的理论知识,对我国土壤肥力和粮食产量的提高以及控温减排都具有重要意义。研究主要结论如下:1.施用有机肥有利于农田土壤团聚体有机碳的累积,尤其是大团聚体（>0.25mm）,而不同条件下,尤其在旱地及质地较轻的砂土中,对土壤团聚体有机碳含量的累积更应该考虑有机肥的投入。研究表明:与不施肥相比,施用有机肥和化肥均显著提升了土壤总有机碳及>2、2-0.25、0.25-0.053 mm粒径团聚体有机碳含量,有机肥对总有机碳的提升幅度（38.0%）是化肥（8.8%）的4.3倍,而对各级团聚体有机碳的提升幅度（39.7%～72.3%）是化肥（4.3%～15.8%）的4.6～9.2倍（P<0.05）。对于<0.053 mm团聚体有机碳而言,施用化肥无影响,但有机肥能显著提升其有机碳含量。在同一条件不同粒径下,与不施肥相比,一年两熟、旱地、砂土及黏土下施用有机肥对2-0.25 mm粒径团聚体有机碳含量的提升幅度显著高于其他粒径。在同一粒径不同条件下,与不施肥相比,施用有机肥对不同粒径团聚体有机碳含量的提升幅度（P<0.05）存在显著差异,分别为:2-0.25 mm:砂土>壤土、黏土;旱地>水田、水旱轮作;0.25-0.053 mm和<0.053mm:一年一熟>一年两熟;旱地>水田、水旱轮作。施用化肥与施用有机肥结果类似,但差异不显著。施用化肥显著降低了水田中<0.053 mm粒径团聚体有机碳含量,降低幅度为16.4%。>0.25和<0.25 mm粒径团聚体有机碳含量均与总SOC呈极显著正相关关系,总SOC每增加1.00 g·kg^-1时,>0.25 mm粒径团聚体有机碳含量的增加幅度(0.61 g·kg^-1)要高于<0.25 mm粒径(0.23 g·kg^-1)。2.长期施肥能显著提升旱地土壤0-20 cm土壤总有机碳储量,且有机无机配施效果最显著。20-100 cm土壤总有机碳储量占土壤剖面（0-100 cm）总有机碳储量的65.9%。0-20 cm游离活性有机碳库粗颗粒有机碳对农业管理措施的响应最为敏感,是旱地土壤新增有机碳的主要固定形态;有机无机配施能显著提升物理保护有机碳库中颗粒有机碳储量,而化肥并没有显著影响;长期施肥下化学保护和生物化学保护有机碳库中的粉粒组有机碳储量均有显著提高,有机物无机配施最为显著;底层（20-100 cm）有机碳库较为稳定,长期施肥对底层土壤有机碳储量的影响较小。3.长期施肥下各处理之间,旱地土壤总有机碳储量0-20 cm均显著高于20-40 cm,而水稻土0-20 cm与20-40 cm土壤有机碳储量在各处理之间均无显著性差异。水稻土0-20 cm土层上,有机无机配施处理显著提升了游离活性有机碳库中cPOM有机碳储量,其余各组分有机碳储量在各处理之间均无显著性差异。说明游离活性碳库粗颗粒有机碳对施肥措施的响应最为敏感。而旱地土壤各组分有机碳储量对长期不同施肥措施的响应存在显著差异。20-40 cm土层上,旱地土壤游离活性有机碳库组分占总有机碳的比例最高（64-72%）,而水稻土稳定有机碳库组分占总有机碳的比例最高（40-59%）,水稻土和旱地土壤中游离活性、物理保护有机碳库组分有机碳储量在各处理之间均无显著性差异,有机无机配施能显著提升稳定有机碳库组分有机碳储量。4.在不同土壤总有机碳及各组分碳储量与累积碳投入的函数关系中,旱地土壤长期施肥下0-20 cm土壤总有机碳、游离活性有机碳库中粗颗粒有机碳及细颗粒有机碳储量与累积碳投入量之间均呈现出极显著的线性正相关关系,说明这些组分有机碳还未达到最大值或者在目前状态下尚未出现饱和限制现象,仍有较大的固碳潜力。水稻土长期施肥下0-20 cm土壤总有机碳、游离活性有机碳库粗颗粒有机碳及生物化学保护有机碳库粘粒组有机碳储量与累积碳投入量之间均呈现出碳饱和现象。水稻土新增有机碳优先储存在稳定性碳库中,再向游离活性和物理保护碳库中转移。旱地土壤新增有机碳优先固定在物理保护有机碳库中,在达到稳定状态后,再向游离活性保护碳库中转移。综上,施用有机肥有利于农田土壤团聚体有机碳的累积,尤其在旱地及质地较轻的砂土中,对大团聚体（>0.25 mm）有机碳含量的提升幅度更为显著。不同土壤耕地类型下,长期有机无机配施均能显著提高0-20 cm旱地和水稻土中总土壤有机碳储量,稳定机制却存在差异,水稻土新增有机碳主要先储存在稳定性碳库中,再向游离活性和物理保护碳库中转移。而旱地土壤新增有机碳主要先固定在物理保护有机碳库中,在达到稳定状态后,再向游离活性保护碳库中转移。因此,有机肥的投入更有利于土壤有机碳的累积及其稳定。