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土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）的变化对土壤质量以及二氧化碳（CO2）的循环均有重要影响,SOC储量的减少会降低土壤肥力从而影响作物产量。因此,增加SOC储量成为土壤地力提升的标准之一,而通过秸秆还田通过直接增加碳投入被认为是提升SOC储量的实施方法。然而在长期条件下,秸秆还田后不同耕作措施SOC储量的增加速率如何?不同耕作措施对SOC在物理及化学分组中的变化情况影响如何?土壤有机碳稳定性对不同耕作措施的响应情况及其驱动机制?仅秸秆还田作为外源碳在土壤各组分中分配情况如何?为了回答以上问题,我们以东北农田黑土为研究对象,基于保护性耕作长期定位试验,实施以秸秆还田为基础结合不同耕作方式（免耕NT、秋翻MP）和作物轮作（玉米连作MM、玉米大豆轮作MS）的耕作措施,并设置传统性耕作方式（CTMM）作为对照,研究耕作措施对SOC在各物理和化学组分中周转的影响,阐明不同耕作措施下SOC的稳定性;结合田间示踪(13C同位素)试验,定量计算秸秆还田后新碳在SOC各组分中的分布情况以及耕作方式（NT,MP）对新碳分布的影响。通过以上研究明晰耕作措施对SOC组分的影响与稳定机制。主要结论如下:1.与2001年初始值相比,以秸秆还田为基础的耕作措施均在0-30cm土层增加了SOC储量,各耕作措施下SOC储量大小顺序为:NTMM>MPMM>MPMS≈NTMS,其中NTMM增加速率最高(0.80 Mg C ha-1 yr-1),作物碳进入土壤的比例也最高（16%）。2.NTMM处理中大团聚体包裹的微团聚体质量分数以及SOC含量均高于其他耕作方式,从团聚体保护角度NTMM更有利于SOC长期固存。所有耕作措施下,SOC储量的增加主要是通过粘粒结合碳储量的增加实现。耕作措施对土壤不同粒径结合碳的影响表现为:耕作方式影响轻组及砂粒结合碳储量较为明显（NT>MP）而作物轮作对粘粉粒结合碳储量的影响更为显著（粉粒:MM>MS,粘粒:MS>MM）。3.耕作方式对活性碳库1（主要来源于植物半纤维素、淀粉和微生物产生的多糖）、2（主要来源于纤维素）的影响仅限于表层（0-5cm）,作物轮作则影响所有土层,MM下活性碳库1较多,MS下活性碳库2更高。在所有土层中耕作方式和作物轮作均对惰性碳库（木质素等）产生影响,MS中惰性碳库高于MM。不同类型的氨基糖中,作为代表细菌代谢产物的胞壁酸对耕作措施响应敏感,0-20cm土层均受耕作方式及作物轮作的影响。NT下表层土壤（0-5cm）可代表真菌代谢产物的氨基葡萄糖显著高于MP（近60%）。总氨基糖与SOC存在显著的相关关系,在SOC达到一定浓度之前,总氨基糖与SOC保持线性关系,SOC达到某一含量后总氨基糖趋于稳定。4.SOC的生物稳定性通过土壤潜在可矿化碳及生物降解性两方面表征,土壤潜在可矿化碳在耕层受到耕作方式、作物轮作的影响,并取决于土壤中轻组物质中所含SOC的比例。而生物降解性在耕层则只受到作物轮作的影响,不会随着秸秆还田量以及还田方式发生变化,表明微生物对碳源的降解能力取决于碳源的质量（不同作物）,并不受耕作方式的影响。5.从Rock-Eval测定结果得出,虽然在NT中大量秸秆还田,增加了其富氢化合物的含量,但并没有降低其热稳定性。相反的是,微生物利用秸秆产生了较为稳定的微生物代谢产物,因此表现为NT的热稳定性高于MP。同时Rock-Eval可以较好的表征生物稳定性。6.田间示踪试验NT下秸秆还田后新碳在各个土层均有累积,且在0-20cm土层中NT下新碳累积量高于MP。耕作方式仅影响>250μm团聚体对新碳的获得,两种耕作方式下不同粒级团聚体新碳含量顺序均为（>250μm）>（53-250μm）>（<53μm）。从NT处理中,再次证明了大团聚体对其包裹微团聚体的保护作用。不同粒径分组中砂粒新碳累积最高,其次为粘粒,粉粒最低,与长期定位试验中粘粒结合碳储量增加最高的结果不符,说明不同粒径结合碳储量变化在短期和长期试验中存在差异。从化学分组角度出发,秸秆还田产生的新碳在活性及惰性碳库均有累积,而耕作方式仅影响活性碳库的新碳累积量,对惰性碳库的累积不存在显著影响。