土壤是陆地生态系统最大的有机碳库,其有机碳储量超过植被和大气碳库的总和.铁氧化物的矿物保护被认为是土壤有机碳长期稳定性的关键机制之一.铁氧化物具有比表面积大、吸附能力强的特点,且在热带和亚热带地区含量丰富.然而,目前关于陆地生态系统土壤铁结合态有机碳占土壤总有机碳的比例(fFe-OC)及其分布格局和调控机制仍不明晰.本文整理了已报道的陆地生态系统351组土壤fFe-OC数据,分析了其在不同土层、生态系统、气候带的分布格局和受气候、土壤、矿物因子的调控机制.结果表明:(1)陆地生态系统土壤fFe-OC平均为21.9％,且深层土fFe-OC(37.5％)显著高于表层土(15.4％,P＜0.01).(2)土壤平均fFe-OC在不同生态系统表现为:湿地(24.5％)＞草地(16.2％)＞森林(14.9％)＞农田(14.8％),贫氧生态系统(24.2％)显著高于有氧生态系统(15.7％,P＜0.01).土壤平均fFe-OC在不同气候带呈现出热带/亚热带(23.7％)＞寒带(21.9％)＞温带(20.2％)＞高原带(16.6％)的规律.(3)陆地生态系统土壤fFe-OC主要受土壤深度的影响,且不同土层的调控机制不同:表层土fFe-OC主要受无定形态铁和有机络合态铁含量的影响,而深层士fFe-OC主要受土壤pH和土壤质地(黏粒、粉粒和砂粒含量)的影响.本研究结果为进一步认识陆地生态系统黏土矿物对土壤有机碳的保护机制提供了理论依据.
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