Fe
2023
- https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.158710
Abstract
- 铁-有机碳;铁氧化物与植物或微生物来源的溶解性有机碳(DOC)中的有机官能团或化合物相互作用,形成 MAOM。
- Fe(III)作为电子受体, Fe(II)则向多种氧化剂提供电子
2020
- https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2020.114584
Abstract
- 铁(Fe)的氧化还原调控土壤中有机碳的稳定性和转化过程
- 厌氧条件下铁被还原时,土壤有机碳会经历还原性释放;对于天然土壤,厌氧条件短暂存在,并导致氧化还原状态频繁波动;还原态土壤重新暴露于好氧条件时,根据Fe(II)的形态、颗粒吸附及矿物有机碳相互作用,导致Fe(II)迅速被氧化;溶解性有机碳(DOC)更倾向于与新沉淀的Fe(III)结合;O2氧化Fe(II)还可形成羟基自由基(•OH),羟基自由基可促进有机碳的非生物水解。
- 微生物活性(好氧/厌氧有机碳降解酶)对缺氧—氧化转变的响应(图示可参考)
2016
- https://doi.org/10.5194/bg-13-4777-2016
Abstract
- Fe-OC测定:DCB提取法,提取土壤中游离铁氧化物并保留结构铁;将0.25g 0.5mm冷冻干燥土壤与15mL pH7缓冲溶液(含0.11M碳酸氢盐和0.27M柠檬酸三钠)混合,水浴加热至80°C;向样品中添加还原剂连二亚硫酸钠至0.1M浓度,并在80°C下保持15min;然后以10000rpm离心样品10min,去除上清液,并用5mL去离子水重复冲洗-离心三次,冷冻干燥残留颗粒。
- Fe-OC加热过程中的背景释放量,使用相同离子强度的NaCl代替柠檬酸钠和连二钠硫酸钠;将0.25g 0.5mm冷冻干燥土壤与15mL pH6 缓冲溶液 1.6M NaCl和0.11M NaHCO3,加热至80°C,然后加入0.22g NaCl;并在80°C下保持15min;然后以10000rpm离心样品10min,去除上清液,并用5mL去离子水重复冲洗-离心三次,冷冻干燥残留颗粒;并通过差减计算加热至80°C释放的OC浓度。
- 游离铁浓度测定:使用DCB提取法提取的上清液,通过0.2μm 醋酸纤维素滤膜过滤,测定铁浓度
- OC/Fe摩尔比可用作Fe氧化物与OC结合的指标,较低的比值表示吸附相互作用,较高的比值表示OC掺入Fe氧化物内部
Factor
Soil Microbiome
- https://doi.org/10.1038/s41467-023-44182-2
Abstract
- 微量养分有助于解释土壤微生物群落的丰度、多样性、网络关系(微生物间潜在相互作用)以及微生物组参与养分循环的相关功能
- 微量养分有助于解释pH值与微生物组结构和功能间的关联与机制
- 微量养分含量与细菌丰度呈显著相关,而与真菌丰度无关联
- 铁和锰参与由微生物调控的土壤养分循环过程:参与碳、氮、硫的微生物调控氧化还原反应
- 铁和锌作为辅酶,可能对微生物特定功能产生有益影响
- 示意图形可参考
- https://doi.org/10.1016/bs.agron.2019.01.004
Abstract
- 土壤金属(类金属)的生物有效性:即环境中某种金属或类金属总浓度中,不仅能够被吸收,而且还能参与细胞代谢的特定部分或比例
- pH 和氧化还原电位(Eh)对金属有效性、氮素转化、酶活性、微生物群落的影响(图例可参考)
- 有机质、粘土含量和阳离子交换能力通过结合与吸附影响金属生物有效性
- 大量蛋白质含有对功能至关重要的金属辅因子,包括细胞色素、铁硫蛋白及金属酶;酶中约有1/3含有金属离子作为其功能组成部分;金属蛋白组是指由生物体基因组编码的金属蛋白,即所有那些需要金属辅因子以维持结构稳定或执行其功能的蛋白质和酶;重要的金属酶(与分解相关):过氧化氢酶(Fe)、脲酶(Ni)、漆酶(Cu)
- 金属离子作为电子传递的介质:Fe(III)、Mn(IV)、Ca(II)
- 胞外聚合物(EPS)参与生物膜的形成及表面黏附,并参与对金属的结合、吸附和络合
- 当酸性土壤中含有含铝、锰和铁的矿物时,这些金属的毒性往往与磷、钙、镁和钾的缺乏同时出现,从而导致土壤肥力低下,整体土壤健康状况恶化;许多杜鹃花科丛枝菌根真菌和外生菌根真菌主要通过菌根球周环境的酸化引发微生物质子解离(即质子驱动的化学键断裂),实现金属的溶解
- 酸化作用以及有机螯合剂(尤其是草酸)的释放,是由光合产物输送至根系和菌根真菌所驱动的;树木及其共生真菌通过将矿物中的金属阳离子主动转运至有机层,从而改变酸性森林土壤的物理环境;真菌还能将铁从矿物层转运至有机层,从而促进有机物质中芳香结构的降解