《表1 土壤有机质中可鉴定的生物标志物特征与源解析》

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《从土壤腐殖质分组到分子有机质组学认识土壤有机质本质》

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注:据参考文献[90，92，97]等综合

一般认为，木栓质中的脂肪二酸（di-acids）来自单子叶植物根系[108，109]，常作为农作物植物根系生物标志物（root biomarker）[106]。而角质，特别是其中的链羟基羧酸（mid-chain hydroxy carboxylic acids）来自地上部茎叶组织，常作为地上部生物标志物（shoot biomarker）[107]。作为土壤中稳定的植物源有机化合物[106]，检测这些替代性脂肪酸的相对丰度，可以区分根和叶片对土壤有机质的输入和稳定，并评估植物地上和地下部对土壤有机质的贡献[41，109～114]。例如，拟南芥（Arabidopsis）根系中脂肪二酸由C16，C18，C18（1），C20，C22和C24组成[110]，但水稻根系脂肪二酸则主要由C16和C18构成[115]，在不同品种种植下它们的相对丰度会产生差异[116]；相对于森林土壤具有丰富的木栓质来源的有机质，角质二羧酸脂肪酸提供了鉴定和分析农田土壤有机质分子的途径[112]。Mendez-Millan等[113]提出了采用气质联用技术鉴定禾本科C3/C4作物几丁质和木栓质脂肪族化合物的方法，可以定量区分地上部和地下部、玉米和小麦输入有机质的贡献。在水稻土，通过选择性提取脂肪酸分子，也可以定性鉴别水稻不同品种根系输入的土壤有机质的贡献[116]。土壤有机质生物标志物分子组成变化有助于了解土地利用变化下有机质变化的本质[117]，并帮助认识应对气候变化的土壤固碳的生物机制[118，119]。目前为止土壤有机质分子组成研究中报道的生物标志物及其鉴定综合展示于表1。