1 地上、地下输入对土壤有机碳形成的相对贡献

研究温度和水分与土壤有机碳地上、地下部分来源空间变化的关系，解析土壤有机质来源变化的地带性特征；研究氮磷添加条件下凋落物和细根输入数量变化对土壤有机有来源、矿质土壤呼吸和根呼吸的影响。

2土壤微生物群落特征与有机碳组分的关联

采集典型区域土壤样品，研究土壤有机质的分子组成和结构，解析有机质的来源与降解程度；分析土壤微生物的群落组成、丰度和多样性，揭示土壤有机质形成的关键微生物群落特征与区域分布规律；分析土壤有机碳转化相关功能微生物的组成和活性；利用生物信息分析方法，结合气候环境因子，阐明土壤微生物群落特征与有机碳组分的内在关联。

3土壤有机碳分解、转化的微生物学机制

选择典型区域土壤样品，研究代表性植物碳输入在土壤中的分解、转化过程；研究输入碳在土壤中降解产物的组成与结构；研究输入碳在土壤转化过程中的主导微生物类群与演替特征，阐明不同结构有机物质进入土壤后转化过程的微生物学机制。研究不同植物输入碳及其分解产物在团聚体中的分配，比较团聚体中有机碳组分的微生物可利用性，研究土壤有机碳-团聚体-微生物群落之间的关联性，确定团聚体中有机质转化速率出现差异的主控因素，揭示土壤有机碳稳定的微生物学机制。

4 菌根真菌在土壤有机碳固持中的作用机制

基于典型区域森林和草地代表性样地，解析菌根真菌对土壤有机碳库的贡献；研究菌根真菌对有机物分解的间接影响；阐明菌根真菌和来自于菌根真菌的球囊霉素在土壤团聚体形成和稳定中的作用；阐明这些因素对土壤有机碳固持的影响机理及相对贡献。