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Nan Jia1, 2, 3, 4, Lei Li1, 2, 3, 4*, Yisong Zhang1, 2, 3, 4, Xiangyi Li1, 2, 3, 4
摘要: 铁结合有机碳(OC–Fe)是土壤持久性碳库的重要组成部分。然而,其在干旱区积累的环境控制机制仍不清楚。本研究沿昆仑山北坡约1200 km的气候样带,考察了OC–Fe的稳定机制。该样带海拔范围约为1300–4200 m,跨越由暖干到冷湿的不同气候带。结果表明,尽管OC–Fe的绝对含量从暖干生态系统到冷湿生态系统增加了约3倍,但在整个气候梯度上,OC–Fe始终占土壤有机碳(SOC)的17.3 ± 0.5%,且不同气候条件下其稳定机制存在明显差异。研究发现,在暖干低地,OC–Fe的形成主要受植被相关碳输入驱动,归一化植被指数(NDVI)和溶解性有机碳(DOC)表现出主导作用,而铁相关变量在该气候组中的贡献较小。相比之下,在中等气候区,OC–Fe稳定更多受土壤质地和铁氧化物库调控;而在冷湿高地,生物因子对其变异的解释度最高,尽管铁氧化物储量较大,铁氧化菌(FeOB)丰度仍是最强预测因子。这些结果表明,铁氧化物并不是以统一方式发挥碳汇作用的。相反,气候会改变不同限制因素的重要性排序,从碳输入到矿物保护能力,共同决定干旱区土壤中矿物结合碳的持久性。