《表2 核磁共振波谱技术测定的我国主要地区表层全土土壤有机碳官能团相对含量变化分析[54]》

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《中国不同地区土壤有机质特征比较研究》

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不同地区土壤有机碳化学官能团的差异与土地利用方式、土壤类型、有机碳含量、pH值、黏粉粒含量和颗粒组成等有密切联系。农田生态系统中，SOC官能团相对含量的整体趋势是:烷氧碳>烷基碳>芳香碳>羰基碳；森林生态系统和草地生态系统中，SOC官能团的相对含量差异不大，整体趋势为:烷氧碳>芳香碳>烷基碳>羰基碳（表2），烷氧碳主要来源于植物残体，来源丰富，森林和草地生态系统中的凋落物含量丰富，农田系统下虽然外源碳较少，但是和自身有机质的官能团含量相比，其烷氧碳数量还比较大[55]。土壤中大部分有机质与土壤中黏土矿物颗粒结合，正是这种矿物结合对有机质的动态平衡起着至关重要的作用，在这部分中有机质主要是以芳香碳的形式存在，所以芳香碳代表着土壤当中稳定有机质组分。东南地区和西北地区的烷基碳含量较高，主要是由于土壤当中酶的活性和微生物的活性较强，使得芳香碳物质被氧化分解，导致芳香碳比例降低，羰基碳比例升高。烷基碳和烷氧碳的比值可以反映出土壤有机质的腐解化程度。核磁共振波谱技术之上，近些年来发展起来的XANES结合扫描投射X射线显微镜（STXM）技术可以有效地描绘出土壤有机质微观的空间结构。有研究发现，在酸性和钙质森林土壤中，总有机碳和处于不同降解阶段的有机碳波谱分析得到的形态非常相似，通过NEXAFS光谱可以发现虽然来自不同环境的SOC形态相似，但每一个单独的土壤当中，其内在不同空间和不同区域，SOC表现出高度的功能变化。同时，X射线吸收近边结构技术还可以得到土壤团聚体中的有机碳官能团组成信息和形态结构特征[56]，在分析过程中不同的元素浓度可用来判断不同土壤类型的团聚体之间的化学异质性和各个元素之间的相关性，得到团聚体中的有机碳空间分布以及各个矿物的含量组成和内在结构。