용존유기탄소(dissolved organic carbon, DOC)는 토양 유기탄소의 형성과 광화작용(mineralization)에서의 중간형태이고 토양속의 광물질, 유기질, 생체성분과 연결하여 온실가스 방출, 토양영양소 유실, 유기질 분해 및 전환과정에서 중요한 역할을 한다. 중국 남방의 동일한 미세적 지형의 형태 유닛에서 논토양(paddy soil)의 유기탄소 함량은 일반적으로 밭토양(upland soil) 보다 높지만 DOC 함량은 밭토양이 논토양 보다 높다. 이런 형상이 일어나는 원인을 탐구하는 것은 논토양과 밭토양의 탄소순환의 차이와 메커니즘을 제시하는데 중요한 의미가 있다. 

중국과학원 아열대농업생체연구소 연구원 Yi-rong Su 프로젝트팀은 최근 몇 년간 아열대 전형적인 농밭토양의 DOC 순환에 대한 연구를 진행했다. 연구원들은 14C 동위원소 표지추적기술로 실내 배양시험에 대한 시뮬레이션을 결합하여 다양한 수분조건에서 논토양과 밭토양의 DOC행방을 연구했다. 

그 결과 CO2으로 광화되거나 토양에 흡착되는 것이 DOC의 두 가지 주요한 행방이고 이는 토양 총 DOC의 85.1~93.8%이며 논토양과 밭토양 사이의 차이가 현저하다. 모든 수분조건에서 

1) 논토양 DOC 광화작용률은 밭토양의 1.2~2.1배. 

2) 토양 속의 자유상태 DOC는 밭토양이 논토양 보다 더 많음. 

3) 동일한 토양에서 자유상태 DOC는 다양한 수분조건에서 현저한 차이가 존재하지 않음. 

이는 수분이 다양한 농밭에서의 DOC 행방을 제어하지만 논토양 DOC가 밭토양 보다 작다는 것을 결정하는 근본적인 요소가 아니라는 것을 설명한다. 

심도 깊은 연구에 의하면, 논토양 DOC의 E280값(DOC 방향화 정도와 구조복잡성을 지시하는 것)은 밭토양 보다 현저하게 작고 동일한 수분조건에서 논토양 속의 불안정한(labile) DOC는 밭토양의 1.8~2.2배이며 DOC 광화작용률과 정(+)상관관계를 가진다. 이런 연구결과는 DOC 자신의 조성과 구조 차이가 논토양과 밭토양의 DOC 함량차이를 일으키는 근본적인 원인이라는 것을 설명하고 이의 깊은 메커니즘은 여전히 명확하지 않으므로 더 깊은 탐구가 필요하다. 

관련된 결과는 "Fate of 14C-labeled dissolved organic matter in paddy and upland soils in responding to moisture"라는 타이틀로 저널 Science of the Total Environment에 발표되었다. 이 연구는 중국과학원 선도과학기술 전문프로젝트(XDA05070403), 국가과학기술지원계획(2012BAD05B03-6), 국가자연과학기금(40671104), 중국과학원 외국적특빙연구원(Yakov Kuzyakov) 프로젝트(2013T1S0009)의 지원을 받았다. 

可溶性有机碳（Dissolved organic carbon，简称DOC）是土壤有机碳形成和矿化的重要中间形态，它将土壤中的矿物质、有机质与生物成分联系在一起，对调节温室气体的排放、土壤养分流失、有机质分解和转化过程有着重要作用。我国南方同一微地貌单元内水田土壤有机碳含量普遍高于旱地土壤，但DOC含量却以旱地高于水田。探究这一现象的原因，对揭示水田和旱地土壤碳循环的差异与机理有重要意义。

　　中国科学院亚热带农业生态研究所苏以荣研究员项目组近年来针对亚热带典型农田土壤DOC的周转展开了研究。研究人员采用14C同位素标记示踪技术结合室内模拟培养试验，研究了不同水分条件下水田和旱地土壤DOC的去向，结果表明：被矿化为CO2 和被土壤吸附是农田土壤DOC 的两个主要去向，合计占土壤总DOC 的85.1%～93.8%，并且这两个去向在水田和旱地土壤之间差异显著。在所有水分条件下，1）水田土壤DOC的矿化率是旱地土壤的1.2～2.1倍，2）土壤中自由态DOC以旱地大于水田，3）同一土壤中，自由态DOC在不同水分条件下无显著差异。这说明，水分控制着不同农田土壤中DOC的去向，但水分并不是决定水田土壤DOC小于旱地土壤的最根本因素。进一步研究发现，水田土壤DOC的 E280 值（指示DOC 的芳香化程度和结构复杂性）显著小于旱地土壤，并且同一水分条件下，水田土壤中易分解态DOC是旱地土壤的1.8～2.2 倍，且与DOC 矿化率呈显著正相关。这些研究结果表明，DOC 本身组成与结构的差异可能是造成水田和旱地土壤DOC 含量差异的最根本原因，但其深层次机理尚不清楚，有待下一步探究。

　　相关结果以Fate of 14C-labeled dissolved organic matter in paddy and upland soils in responding to moisture 为题发表在Science of the Total Environment 期刊上。该研究得到中科院先导科技专项（XDA05070403）、国家科技支撑计划（2012BAD05B03-6）、国家自然科学基金（40671104）和中科院外籍特聘研究员（Yakov Kuzyakov）项目 (2013T1S0009)的资助。

[원문출처:http://www.cas.ac.cn/ky/kyjz/201405/t20140527_4127696.shtml]