近期2则土壤科研进展|研究

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近期2则土壤科研进展。

来源：根据中国科学院、中国科学院南京土壤研究所等单位做网站近期相关报道整理

喀斯特生态系统土壤微生物养分限制研究取得新进展

近日，中国科学院亚热带农业生态研究所环江喀斯特生态系统观测研究站李德军课题组在喀斯特生态系统土壤微生物养分限制研究方面获得新进展。土壤微生物养分限制的认知对于理解生态系统功能和过程以及预测生态系统对全球变化的响应至关重要。喀斯特生态系统在全球范围内广泛分布，在调节全球气候方面发挥着重要作用。然而，目前关于喀斯特生态系统微生物养分限制的格局仍不清楚。

基于此，李德军课题组副研究员陈浩在中国西南喀斯特地区选择了4种主要的土地利用类型（即农田、草地、灌丛和次生林）和两种主要的岩性类型（即白云岩和石灰岩），利用酶化学计量学作为指标，研究揭示了喀斯特生态系统微生物养分限制在区域尺度上的一般格局：喀斯特生态系统土壤微生物主要受碳和磷的限制，而不受氮限制。进一步分析表明，土壤微生物碳限制在不同土地利用或岩性类型下存在差异：在农田和森林中最高，但在草地中最低，白云岩发育土壤下比在石灰岩的更高。此外，岩性控制了微生物磷限制沿次生演替发展的格局：在白云岩地区，微生物磷限制从次生林到农田不断减弱，但在石灰岩地区的4个生态系统之间没有差异，这为解释不同地区微生物养分限制沿次生演替发展过程中的差异性变化提供了新的视角。

上述研究结果近期以Resource limitation of soil microbes in karst ecosystems为题，发表在Science of the Total Environment上。该研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的资助。

文章链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969718334557?via%3Dihub

喀斯特生态系统土壤微生物养分限制在区域尺度上的一般格局

南京土壤所在含铁黏土介导污染物降解机制方面取得进展

天然含铁黏土矿物作为土壤环境的重要组成部分，其氧化还原特性对有机污染物的迁移转化过程有重要的影响。目前关于天然含铁黏土介导羟基自由基(·OH)的产生及对污染物转化影响的研究报道相对较少。

中科院南京土壤研究所高娟研究员团队发现含铁黏土和多酚(土壤中普遍存在的溶解性有机质)的相互作用可以产生晶格Fe(II)和半醌自由基(SQ˙ˉ)，进而促进过氧化氢(H2O2)分解产生·OH降解污染物。多酚的不同结构和官能团会影响相互作用过程，进而影响·OH的产生量和污染物的降解。相关研究结果近期发表在Journal of Hazardous Materials上。

研究团队进一步还发现还原态含铁黏土(Red-NAu-2)可以在微氧的环境中介导O2产生·OH降解污染物。电子传递的动力学过程分为初始快速和后续缓慢反应两个过程。通过光谱表征，反应初始阶段八面体中的Fe(II)Fe(II) Fe(II)-OH构型被快速氧化，形成的Fe(II)Fe(II)-OH构型被缓慢氧化。最后我们对Red-NAu-2结构内的电子传导过程和·OH的产生机理进行了探讨。相关结果近期于Chemical Engineering Journal上发表。

以上研究得到了国家重点基础研究发展计划、国家重点研发计划纳米专项、国家自然科学基金面上项目、中国科学院科研装备研制项目的资助。

文章链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389418304709

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894718316346

含铁黏土促进多酚/H2O2体系产生·OH

还原态含铁黏土介导氧气产生·OH

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