東北地理所在泥炭地環境中鐵結合態有機質穩定性研究方面取得進展
泥炭地是碳密度最高的陸地生態系統。溶解性有機質（DOM）對泥炭地的碳通量十分關鍵，而鐵氧化物與DOM的相互作用對其穩定性至關重要。盡管厭氧條件下異化鐵還原可能會抵消礦物結合對DOM的保護作用，但DOM作為養分來源的潛力還尚不清楚。
東北地理所土壤與環境演化學科組研究人員采集了兩種典型的泥炭樣本（礦養型和雨養型），通過將水鐵礦結合的DOM的復合物（Fh-DOM）與微生物進行微宇宙培養實驗。研究結果顯示，在有氧條件下，鐵氧化物可以穩定DOM，而在厭氧條件下，鐵還原使得Fh-DOM更容易被微生物分解。Fh-DOM的碳礦化是通過鐵還原誘導微生物對Fh-DOM中養分的挖掘。Fh-DOM的添加在厭氧條件下導致更高的細菌多樣性和生長。同時，在厭氧條件下，Fh-DOM的添加顯著增加了甲烷代謝、纖維素分解、木聚糖分解、木質素分解和芳香族代謝等功能。由于Fh-DOM在厭氧條件下提供養分，這些養分促進了微生物的生長和多樣性，并增強了細菌群落的穩定性。
本研究揭示了鐵還原對鐵結合態有機質的雙重作用機制，提出了鐵結合態有機質作為養分來源的新觀點。以上在實際應用中為厭氧環境中的碳管理、水質改善和生態系統恢復提供了重要的科學依據。
相關成果發表在國際權威期刊《Water Research》上，由東北地理所楊亮博士、姜明研究員（共同通訊）、于子成研究員（共同通訊），鄒元春研究員、賈仲君研究員、秦雷副研究員、浙江大學羅煜教授共同完成。該研究得到了國家自然科學基金(42230516,42201119,42330509,42494820)、國家重點研發計劃（2023YFF0807201）、和吉林省科技發展(YDZJ202301ZYTS214)項目共同資助。
圖1有氧和厭氧條件下微生物對Fh-DOM中碳和鐵的影響
圖2 Fh-DOM對微生物特征和碳礦化的影響
圖3 Fh-DOM對微生物特性和網絡拓撲屬性的影響
論文信息如下：Yang,L.,Zou,Y.,Jia,Z.,Luo,Y.,Qin,L.,Jiang,M. & Yu,Z. (2025). Iron reduction promotes carbon mineralization and nutrient release of iron-associated organic matter in anoxic environments. Water Research,284,124032. https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.124032.
附件下載：
吉公網安備22017302000214號
