黏土矿物具有载碳性，对有机碳的运移和封存起到关键作用。在土壤中，它们吸附土壤有机质形成矿物-有机复合体，使有机质能有效避免微生物代谢和环境物理、化学作用所致降解。然而，黏土矿物对有机质的吸附机制和保护效果等尚不清楚，这严重制约了对黏土矿物这一载碳矿物的固碳本质和作用的深入认识，影响土壤乃至全球碳循环机制的明确。
    本研究由矿物学角度入手，以天然红壤中黏土矿物-有机质复合体为研究对象，开展了黏土矿物与有机质的界面作用探索，借助高分辨透射电镜和高精度能量损失谱，在纳米/亚纳米尺度开展探测，初步探明了有机分子在黏土矿物表面的结合位点、赋存位置和稳定机制，以及有机肥施用对其所产生的影响等。结果表明:（1）红壤典型黏土矿物——伊利石（It）、高岭石（Kaol）和1.4nm羟基铝间层矿物（HIM）的表面均吸附有机质。有机质吸附在It、Kaol和HIM外表面；但也可进入HIM层间。有机小分子主要吸附在黏土矿物的表面固体酸位（Si-OH、Si-OH-Al、Al-OH、Al-等）和孔结构中。（2）黏土矿物外表面有机质易于在氧化（双氧水处理）和高温（~300℃加热）条件下发生降解；而层间有机质具有高的耐高温和氧化性。（3）与微生物共培养一个月后，HIM层间有机质仍稳定赋存，具有显著的抗生物降解性。（4）长期施用（≥20年）有机肥后，黏土矿物吸附有机碳数量略有增加，这主要归功于层间有机质数量的增多。（5）黏土矿物可携带有机质进入地表径流，部分沉降进入河流等的沉积层，另一部分输入海洋。综上可见，黏土矿物具有重要的载碳功能，并对有机质具有显著保护作用。其载碳功能受矿物学性质制约，进而对其固碳效应产生重要影响。

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