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應用13C核磁共振技術研究土壤有機質化學結構進展

李娜; 盛明; 尤孟陽; 韓曉增 中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所; 哈爾濱150081; 中國科學院大學; 北京100049
  • 土壤有機質
  • 13c核磁共振技術
  • 化學官能團
  • 密度組分
  • 腐殖物質

摘要:土壤有機質化學結構對準確評價土壤有機質的穩(wěn)定性及其在土壤中的功能具有重要意義。土壤有機質化學結構的研究方法中,固態(tài)13C核磁共振波譜技術(Solid-state 13C-NMR spectroscopy)具有獨特優(yōu)勢,對土壤有機質化學結構的解析更貼近真實狀態(tài),近年來已取得諸多新進展和新突破。綜述了近年來應用13C-NMR測定土壤全土、團聚體和密度組分、腐殖質組分的有機碳化學結構特征,分析了影響化學結構變化的因素。不同氣候條件、植被類型、土地利用管理方式、土壤類型、土壤有機碳含量的全土中有機碳化學結構比較相似,均表現(xiàn)為烷氧碳比例最高,其次為烷基碳和芳香碳,羧基羰基碳比例最低。土壤有機碳主要來源于外源植物殘體,植物殘體化學結構的相似性可能是導致土壤有機碳化學結構相似的主要原因,環(huán)境條件、土壤自身屬性和微生物活性的差異使土壤有機碳化學結構產(chǎn)生微小差異。土壤顆粒及化學組分間的有機碳分子結構差異較大,大顆粒有機碳中烷氧碳比例最高,小粒徑及與礦物顆粒結合的有機碳中烷基碳和羧基羰基碳比例更高,粉黏粒和腐殖酸組分的有機碳化學結構在土壤類型間差異較大。今后的研究重點應更多地關注土壤有機質來源的定量化分析、土壤微生物對土壤有機碳組分和結構穩(wěn)定性的貢獻及調控機制、土壤有機碳穩(wěn)定性的生物物理化學保護機制、空間大尺度環(huán)境因子/土壤生態(tài)過程與微觀尺度的有機碳化學分子結構的耦合作用機制、跨學科的多種土壤有機碳化學分子結構測定辨識技術等方面的研究。

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土壤學報

  • 預計1-3個月 預計審稿周期
  • 3 影響因子
  • 農(nóng)業(yè) 快捷分類
  • 雙月刊 出版周期

主管單位:中國科學院;主辦單位:中國土壤學會

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