摘要。目前，土壤被认为是碳的汇；然而，该汇对大气二氧化碳含量增加和气候变化的反应尚不确定。在本研究中，我们分析了11个地球系统模型（ESM）的土壤有机碳（SOC）变化，这些模型为耦合模型相互比较项目第5阶段（CMIP5）提供了模拟。我们使用基于温度和湿度敏感性的简化复杂度模型来分析1850年至2100年间历史和高辐射强迫（RCP 8.5）情景下SOC变化的驱动因素。ESM估计SOC在21世纪（2090–2099减去1997–2006）发生了变化，从损失72 Pg C到增加253 Pg C，多模型平均增益为65 Pg C。许多ESM模拟了高纬度SOC的巨大变化，范围从37 Pg C的损失到146 Pg C，冻土带和北方生物群落的多模型平均增益为39 Pg C。所有ESM均显示21世纪全球NPP累积增长（11%-59%），SOC周转时间减少（15-28%）。SOC变化的大多数模型到模型的变化是由初始SOC存量与土壤输入和分解率的相对变化相结合来解释的(R（右）²= 0.89,第页< 0.01). 在模型之间，分解速率的增加可以很好地解释为初始分解速率、ESM特异性问₁₀-因素和土壤温度的变化(R（右）²= 0.80,第页< 0.01). 所有SOC变化取决于NPP的持续增长和全球变化（主要由CO增加驱动₂). 许多ESM模拟了高纬度生物群落中SOC的大量积累，这与实证研究不一致。大多数ESM不能很好地代表永久冻土动态，并忽略了SOC储存的潜在限制，例如启动效应、养分可用性、矿物表面稳定和骨料形成。代表这些约束的未来模型可能会估计21世纪SOC存储量的较小增长。