土壤矿物对有机质的吸附与固定机制研究进展

• 作者: 应蓉蓉 林玉锁 王磊 石佳奇 龙涛
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 土壤有机质 土壤矿物 吸附及固定 作用机制 “矿物-有机质”复合体
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 综述与评论
• 页码范围: 805-818
• 页数: 14页
• 分类号: X53|X131.3
• 字数: 10866字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11766/trxb201611040406

摘要

鉴于土壤有机质在生态系统及碳储存方面的重要性,关于土壤矿物对土壤有机质的吸附与固定机理方面的研究越来越受到了学术界的广泛关注.本文综述了近年来报道较多的土壤矿物对土壤有机质的吸附机制,以及主要影响因素.在众多矿物类型中,水合铁、铝氧化物及黏土矿物对有机质的吸附性较强,配体交换、络合、氢键、阳离子桥接、缩合及范德华力作用是土壤矿物与有机质之间的主要作用机制.土壤pH是影响矿物表面电荷及吸附位点的关键因素,进而影响矿物对有机质的吸附.土壤矿物表面的有机质含量对其继续吸附有机质具有一定的影响.吸附态有机质大多呈层状结构,越接近矿物表面的有机质与土壤矿物的结合越紧密.土壤有机质的稳定性受有机质与矿物间的作用力影响,一般而言,以化学键合吸附在矿物表面的有机质最稳定,其次为直接与矿物表面作用的电子“供体-受体”机制,范德华力和静电作用稳定性较差.近年来,随着分析设备和技术的进步,一些新的表征与探测方法(如热重分析、差示扫描量热法、傅里叶转换红外光谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜、扫描透射X射线显微镜、中子散射技术等)被用于“矿物-有机质”结合机制的研究中,这些新手段毫无疑问会帮助更好地认识矿物与有机质间的作用机理.关于微生物在矿物吸附有机质、“矿物-有机质”复合体形成和演化过程中所起的作用,研究相对较少,但很明显这是至关重要的.