土壤是陆地最大的碳库，矿物结合有机碳（MAOC）是其中相对稳定的重要组分。铁（Fe）氧化物和硅酸盐矿物被认为是MAOC形成与稳定的关键控制因子，硅（Si）又是硅酸盐矿物形成的重要元素，Fe—Si相互作用在自然环境中广泛存在。然而，Fe氧化物与不同Si形态如何单独及交互影响MAOC，仍缺乏系统认识。
针对这一问题，宋照亮教授课题组通过跨生态系统野外采样，结合选择性提取、线性混合效应模型、随机森林和偏最小二乘路径模型，解析了土壤Fe、Si形态与MAOC积累的关系。研究发现，非晶Fe氧化物和生物/成土非晶Si与矿物结合有机碳积累呈正相关，而溶解态Si则与Fe结合有机碳（Fe-OC）呈负相关；Fe氧化物与非晶Si的交互作用会削弱Fe氧化物对Fe-OC的正贡献。进一步分析表明，温度和降水与土壤风化强度、pH变化相关联，进而通过改变Si—Fe形态间接影响MAOC积累。该研究提示，Si形态及其与Fe的交互作用应纳入土壤碳稳定性和碳汇管理策略。
图1 本研究土壤采样点分布
图2 Si、Fe形态对MAOC和Fe-OC的标准化效应
图3 气候—风化—pH—Si/Fe—MAOC的路径框架
相关成果以“Climate-Linked Si-Fe Dynamics and Their Associations With Soil Mineral-Associated Organic Carbon”为题发表在Global Biogeochemical Cycles上，论文第一作者为我院博士史爱权，通讯作者为天津大学宋照亮教授。本研究得到国家自然科学基金（42225101、42421003、42293262）和国家重点研发计划（2024YFF0808801）的资助。
论文信息：
Shi, A., Song, Z., Chen, J., Luo, Z., Ren, C., Yang, X., et al. (2026). Climate-linked Si-Fe dynamics and their associations with soil mineral-associated organic carbon. Global Biogeochemical Cycles, 40, e2026GB009071. https://doi.org/10.1029/2026GB009071
