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摘要
铁作为有机碳矿物保护的核心元素之一，不仅对土壤有机碳库的结构及其稳定性有重要影响，其氧化还原动态变化也驱动着有机碳的周转过程。从铁介导的有机碳固持机制、铁结合态有机碳稳定程度的影响因素以及铁氧化还原过程驱动的有机碳矿化机制3个方面对铁—碳耦合关系进行了梳理分析。首先，铁介导的有机碳固持机制主要取决于自身的矿物学特性，能够通过吸附、络合、共沉淀和夹层复合等方式形成铁结合态有机碳，从而对有机碳起到直接的矿物保护作用。此外，铁氧化物还可以作为胶结剂促进团聚体形成，或通过改变环境pH进而间接保护有机碳。其次，铁结合态有机碳的稳定性主要受其自身性质（铁的矿物学特征、碳铁比、与有机碳的结合方式）、铁还原菌的种类以及小分子有机物的影响。第三，铁介导的有机碳矿化过程主要包括铁异化还原介导的有机碳矿化过程，以及由Fe（Ⅱ）化学氧化驱动的芬顿/类芬顿反应所生成的羟基自由基导致的非选择性有机碳矿化过程。但是，铁氧化物也能通过与外源输入碳复合形成铁结合态有机碳从而抑制土壤有机碳的矿化，以及通过降低酚氧化酶活性而减缓有机碳的矿化速率。因此，铁氧化物的矿物学特性和氧化还原敏感性对土壤有机碳的累积具有重要影响。最后提出了未来铁—碳耦合关系研究应该加强的方向，旨在深入解析铁介导的有机碳动态变化的内在机制，为土壤的固碳减排以及“碳中和”目标的实现提供理论依据。
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