新疆生地所在《Nature Communications》发文揭示铁氧化物在陆地生态系统土壤有机碳封存中的作用

全球土壤有机碳（SOC）是地球碳循环的关键组成部分，对气候变化具有重要影响。铁氧化物（Fed、Feo、Fep）的矿物保护已被证实为土壤有机碳长期稳定性的关键机制之一，明确陆地生态系统土壤铁结合态有机碳（Fe-OC）分布格局、形成机制、饱和亏缺状态，有助于深入认识陆地生态系统土壤有机碳长期稳定性机制。

针对上述问题，中国科学院新疆生态与地理研究所策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站曾凡江研究员团队，基于全球3395个土壤剖面数据，利用机器学习方法，构建了陆地生态系统土壤铁铝氧化物和OC-Fe数据集，量化了陆地OC-Fe有机碳储量，评估了OC-Fe饱和亏缺状态，提出了OC-Fe形成的主要途径。

研究结果表明：陆地OC-Fe有机碳储量约为232.9 Pg，分别占SOC和矿物结合有机碳（MAOC）储量的33.5%和52.3%；湿地的饱和度最高（48.5%），森林具有最大的增加潜力（516.9 PgC）；共沉淀是陆地土壤铁结合有机碳形成的主要途径。本研究为将矿物学因素整合到碳循环模型中提供了重要的基础数据，强调了OC-Fe对土壤有机碳的重要性，对理解土壤碳的稳定机制、预测全球碳储量以及制定应对气候变化的政策具有重要意义。

以上研究成果以“Important role of Fe oxides in global soil carbon stabilization and stocks”为题发表在《Nature Communications》。中国科学院新疆生态与地理研究所硕士研究生贾楠为第一作者，李磊副研究员为通讯作者。该研究得到新疆杰出青年基金、国家自然科学基金和青促会人才计划项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-54832-8

图1 陆地生态系统铁结合有机碳密度(a)、占有机碳比例(b)、理论最大值(c)及饱和度(d)