我国是世界上生态工程实施最广泛的国家，在全球 2000—2017 年新增绿化面积中约 25% 来自中国。自 1999 年以来，黄土高原是我国植被变绿增幅最大的区域之一，也是退耕还林还草、治沟造地、固沟保塬、淤地坝建设等重大生态工程实施的典型区域。
增加土壤和植被的碳汇，主要通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的 CO2，并将其固定在植被和土壤中，从而减少大气中的 CO2。
黄土高原蕴藏着大量的土壤有机碳，在过去的半个世纪，该区域实施的退耕还林还草工程显著增加了植被生产力和土壤有机碳储量，植被格局和土壤固碳速率也发生了根本性的转变，由于其自然环境多变和生态系统脆弱，土壤和植被固碳速率受环境因素的影响较大。
《黄土高原土壤有机碳形成机制》归纳和总结了黄土高原植被恢复对土壤有机碳固存的作用机制，概括和总结了不同植被恢复模式对土壤有机碳的固定作用。
在此基础上，指明了黄土高原植被恢复与有机碳固定的主攻方向，即依赖于碳循环基本过程，宏观上从植被恢复与固碳潜力之间的权衡出发；微观上基于土壤微生物固碳机制，融入物理、化学和微生物学固碳原理探究植被恢复与有机碳固定作用机制。本书是在作者总结其主持和参与的多项课题的研究成果基础上完成的，是相关研究工作的系统总结。作者将长期的观测数据、试验结果和已有的研究成果进行汇总分析，较为系统地阐释了黄土高原植被恢复的土壤碳汇效应，为黄土高原植被恢复过程中土壤有机碳固定功能和生态效益提升提供了参考，有助于准确评估我国植被恢复/重建工程的现实效益，为从事土壤生态研究的科研人员提供科学借鉴；同时，对我国陆地生态系统碳捕获、实现碳中和的目标具有重大意义。
本书是土壤有机碳固定与植被相互作用研究团队自 2008 年以来，对国家自然科学基金青年基金项目“超声激励下土壤团聚体动态破碎过程研究”“黄土丘陵区植被恢复过程中土壤微生物多样性演变”“黄土高原刺槐林深层土壤微生物残体对有机碳固存的贡献”“基于生物标志物的‘枯落物-土壤’表层界面有机碳转化过程研究”“宁南山区植被恢复对土壤不同粒径团聚体中微生物群落分异特征的影响”；国家自然科学基金面上项目“基于超声能量法研究凋落物分解与土壤团聚体作用机制”“黄土丘陵区枯落物对土壤微生物多样性及碳固定的影响机理”“宁南山区植被恢复中根系生产力及其对有机碳贡献辨析”“黄土高原土壤固碳微生物及其对土壤有机碳积累的贡献”“黄土高原草地土壤微生物‘碳泵’调控的有机碳形成过程机理”相关研究工作的总结和延伸。
本书适于农业资源与环境、水土保持与荒漠化防治、生态学、环境科学与工程等相关学科研究领域的广大科技工作者和研究生阅读。
