土壤学报

作者：刘新敏，唐雨婷，胡斐南，唐颖，杜伟，丁武泉，李航

单位：刘新敏，西南大学资源环境学院, 界面过程与土壤健康重庆市重点实验室, 重庆 400715；,唐雨婷，西南大学资源环境学院, 界面过程与土壤健康重庆市重点实验室, 重庆 400715；,胡斐南，西北农林科技大学水土保持与荒漠化整治全国重点实验室, 陕西杨凌 712100；,唐颖，西南大学资源环境学院, 界面过程与土壤健康重庆市重点实验室, 重庆 400715；,杜伟，西北农林科技大学资源环境学院, 陕西杨凌 712100；,丁武泉，重庆文理学院化学与环境工程学院, 重庆 402160；,李航，西南大学资源环境学院, 界面过程与土壤健康重庆市重点实验室, 重庆 400715；,

关键词：轨道杂化;界面反应;表面电场;土壤胶体;重金属;土壤酸化

基金：国家重点研发计划项目（2023YFD1900300）、重庆市科委自然科学基金项目（2024NSCQ-LZX0152，CSTB2025NSCQ-LZX0021）共同资助

土壤作为一种独特的“量子力学”系统，其固-液界面存在重要的轨道杂化效应，该效应对土壤性质、过程与功能具有关键调控作用。本文基于经典界面反应理论定量解析了土壤固-液界面结构和性质，并利用量子力学方法定量表征了土壤电场中原子/离子轨道杂化特征及其对离子-颗粒与颗粒-颗粒相互作用的影响。通过矿物风化、土壤酸化、土壤重金属钝化/活化、土壤水分运动以及土壤磷迁移等典型土壤环境过程，阐明了原子/离子轨道杂化效应对上述宏观过程发生的内在关联及其调控途径，揭示了亚原子尺度轨道杂化效应→微观尺度界面反应→介观尺度土壤颗粒相互作用→宏观尺度土壤过程与功能的多尺度耦合与多过程关联机制。上述跨尺度的关联研究框架，为深入理解土壤系统功能、提升耕地质量及强化农业环境保护提供重要了理论基础。

来源：2026年第1期

《土壤学报》期刊编辑部

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