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一种原位揭示土壤有机碳与含铁矿物结合机制的方法

17、土壤科学与环境健康 > 专题3：天然有机质的环境行为与效应

土壤是陆地系统中最大最稳定的碳储存库，清晰描述土壤碳储存及其稳定机制对土壤碳管理和气候变化趋势具有重要意义。矿物固定是土壤有机碳存储和稳定的一种主要机制，因此，原位获取土壤中矿物元素和有机碳之间络合位点及其分布特征的必要信息，对理解有机物的反应和归属至关重要。然而，由于受先进表征技术的限制，关于土壤碳和矿物（尤其是含铁矿物）在微米尺度上相互作用的原位表征及相关分析技术研究仍存有较大空间。本研究提供一种综合性表征方法以实现在微米尺度上原位观测土壤碳、矿物元素（尤其是含铁矿物元素）和不同结合官能团之间的空间分布特征。通过此方法，综合运用三种相互补充的分析技术（微电子探针分析技术、同步辐射红外技术和微X射线荧光技术）实现了在微米尺度上表征土壤颗粒中碳与其它元素、官能团、黏土矿物及其它元素间的结合位点和分布特征。铁的K边X射线吸收近边结构光谱技术（XANES）可以进一步被用来表征含铁活性矿物对土壤碳的固存特征。此综合方法为在微米尺度上原位表征土壤碳、矿质元素和不同官能团的结合位点及空间分布特征提供了技术和理论支撑，同样对土壤碳的相关生态过程研究具有重要指导意义。