全球土壤中的有机碳（SOC）作为地球碳循环的一个核心部分，对气候变动有着深远的影响。铁氧化物（包括三价铁化合物Fed、二价铁化合物Feo和磁性铁矿物Fep）的矿物保护作用被确认为确保土壤有机碳长期稳定的重要机制之一。了解陆地生态系统中铁结合态有机碳（Fe-OC）的分布模式、生成机理以及饱和度状况，对于深化我们对陆地生态系统中土壤有机碳长期稳定性的理解至关重要。
针对这一领域的问题，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的曾凡江研究员带领团队，基于收集自全球的3395个土壤剖面的数据，并采用机器学习的方法，创建了一个涵盖陆地生态系统中铁铝氧化物和OC-Fe的数据集。通过该数据集，研究人员量化了陆地OC-Fe的有机碳储量，评估了其饱和状态，并确定了OC-Fe形成的主要路径。2024年11月28日，该研究成果以“Important role of Fe oxides in global soil carbon stabilization and stocks”为题发表在《Nature Communications》。
点击阅读该团队近期相关成果：
中科院新疆生地所在一区top期刊（IF=9.8）发文揭示微生物介导的磷循环行为在干旱条件下的响应和反馈机制
中科院新疆生地所在植物学一区top期刊（IF=9.4）发表荒漠生态系统植物根系适应机制及其对养分累积影响的综述
研究发现，陆地中由铁结合的有机碳储量大约为232.9 Pg（拍克），占总SOC储量的33.5%和矿物结合有机碳（MAOC）储量的52.3%。湿地拥有最高的饱和度（48.5%），而森林则显示出最大的增加潜力（516.9 PgC）。研究还指出，共沉淀是土壤中铁结合有机碳形成的主要方式。这项工作为将矿物学因素纳入碳循环模型提供了关键的基础信息，突显了OC-Fe在土壤有机碳稳定中的重要角色，对于解析土壤碳的固定机制、预测全球碳库动态及制定应对气候变化策略具有重要意义。
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。
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)
