土壤学报

作者：田熠辉，许运，侯静涛，黄传琴，谭文峰

单位：田熠辉，生态环境部土壤健康诊断与绿色修复重点实验室, 华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070；,许运，生态环境部土壤健康诊断与绿色修复重点实验室, 华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070；,侯静涛，生态环境部土壤健康诊断与绿色修复重点实验室, 华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070；,黄传琴，生态环境部土壤健康诊断与绿色修复重点实验室, 华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070；,谭文峰，生态环境部土壤健康诊断与绿色修复重点实验室, 华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070；tanwf@mail.hzau.edu.cn,

关键词：土壤有机碳;铁氧化物;形态转化;碳周转;碳固持;环境因素

基金：国家重点研发计划项目(2021YFD1901200)、中国博士后科学基金项目(2023M741286)和国家资助博士后研究人员计划项目 (GZC20230906)资助

土壤作为重要的陆地有机碳库，在缓解气候变化和促进农业可持续发展中具有重要作用。铁氧化物是土壤中重要的活性组分，在有机碳的固定和周转中发挥着核心作用。一方面，铁氧化物通过吸附和共沉淀等方式与有机碳结合，形成结构稳定的铁结合态有机碳；另一方面，铁作为催化剂通过美拉德反应促进有机碳向稳定性更高的分子转化。然而，铁氧化物对有机碳的保护作用受环境因素调控，特别是铁在氧化还原过程中通过释放活性氧和促进电子传递可加速有机碳的周转。本文系统梳理了土壤铁氧化物在碳固持与周转过程中的作用机制，阐述了有机碳分子对铁氧化物形态转化的反馈效应，深入探讨了环境因素和生物作用对铁碳耦合的调控机制，强调了矿物保护和生物活性限制在维持土壤碳库稳定中的重要作用。最后，对铁碳研究领域的未来发展进行展望，包括土壤有机碳聚合反应的直观验证与量化、土壤微区生物过程对铁碳耦合的调控机制、铁氧化还原过程中有机碳固定与形态转化的权衡机制、铁碳耦合的跨尺度模型整合与碳汇潜力评估等。以上工作的开展将有助于精准解析土壤铁碳耦合的物理-化学-生物机制，为铁碳周转及其碳汇效应提供理论支撑。

来源：2026年第3期

《土壤学报》期刊编辑部

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