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土壤矿质结合态有机碳形成及稳定机制的研究进展

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随着分子生物学的发展,微生物的作用改变了科学界对土壤有机碳(SOC)形成和固持的认知.土壤微生物残体与矿物结合形成矿质结合态有机碳(mineral-associated organic carbon,MAOC)加深了对SOC固存的理解.MAOC是以土壤微生物残体C为主的SOC组分,主要由分子量相对较低且可识别的微生物残体与矿物表面结合而成.由于MAOC对草地和农田生态系统土壤C库的贡献超过50％,且周转时间较长(百年—千年尺度),研究其形成过程和稳定机制已成为碳中和背景下土壤碳汇的焦点.现阶段的研究明确指出,MAOC的形成和稳定不仅与微生物残体C密切相关,还与土壤矿物有着非常紧密的联系.基于此,聚焦土壤微生物"碳泵"调控SOC形成这一前沿科学问题,围绕土壤微生物残体贡献MAOC形成这一科学构架进行概述,旨在揭示不同来源LMW—DC(溶解态低分子量C底物)对MAOC形成的贡献,探讨土壤矿物对LMW—DC选择性吸附机理,探究MAOC贡献稳定C库的影响因素.并对该研究领域未来的发展进行展望,以期能从分子水平出发,探究不同生态系统、土壤类型及土层深度微生物的调控差异,为土壤有机碳固持的研究提供理论参考,为丰富土壤C源/汇功能提供科学依据.
Advance in the Formation and Stabilization Mechanisms of Soil Mineral-Associated Organic Carbon

mineral-associated organic carbon(MAOC)low molecular weight dissolved organic carbon(LMW-DC)plant residue carbonmicrobial residue carbonsoil mineralsoil aggregates

薛志婧、李霄云、焦磊、杨阳、窦艳星、王宝荣、黄倩、刘春晖、屈婷婷、周正朝、安韶山

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陕西师范大学地理科学与旅游学院,西安710119

中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室,西安710061

西北农林科技大学林学院,陕西杨凌712100

西北农林科技大学草业与草原学院,陕西杨凌712100

西北农林科技大学资源与环境学院,陕西杨凌712100

中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨凌712100

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土壤矿质结合态有机碳 溶解态低分子量C底物 植物残体C 微生物残体C 土壤矿物 土壤团聚体

国家自然科学基金面上项目青藏高原综合科学考察研究项目陕西省自然科学基础研究计划陕西省重点研发计划

422773202019QZKK06032021JM-2002021ZDLSF05-02

2023

10.13870/j.cnki.stbcxb.2023.05.002

水土保持学报
中国土壤学会　中国科学院水利部水土保持研究所

水土保持学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.226
ISSN：1009-2242
年,卷(期)：2023.37(5)
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