宋旭昕,刘同旭

1 广东省科学院生态环境与土壤研究所,华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心,广东省农业环境综合治理重点实验室, 广州 510650

2 桂林理工大学,旅游与风景园林学院, 桂林 541004

3 桂林理工大学,植物与生态工程学院, 桂林 541004

铁是地壳中含量第四的元素,其氧化还原性质活跃[1]。以往研究发现其与物质转化、污染物降解、重金属的吸附与解吸附等密切相关而受到重视[2- 3]。近年来随着全球变暖,CO2升高,土壤碳固定成为生态学研究热点,逐渐有研究关注活跃的金属元素铁对土壤有机碳固定的调节作用。铁矿物被称为有效的“锈汇”,能捕获陆地来源的有机碳,是长期土壤有机碳储存的关键因素[4- 5],可作为主要的预测因子[6],尤其是在许多中性和酸性土壤。铁可以通过多种方式调节土壤有机碳固定,其中铁矿物与有机物相互作用形成的铁矿物-土壤有机碳复合体会阻碍微生物利用土壤有机碳,导致更高的土壤碳储量,被认为是长期碳固定的主要机制[7- 9]。本文将对铁矿物形态转化影响土壤有机碳固定的机制及影响因素进行阐述,阐明铁对土壤有机碳固定的重要性,明确当前相关研究的进展和热点问题,并根据已有研究提出相应的建议。

1 铁矿物的形态转化过程

自然状态下土壤中的铁会快速氧化而以氧化铁的形态存在,常见的氧化铁包括短程有序(如水铁矿)和长程有序(如纤铁矿、针铁矿、赤铁矿等)[22- 23]。土壤中氧化铁的形态包括无定型态氧化铁(Fe0)、游离态氧化铁(Fed)和络合态氧化铁(Fep)。……