应用13C核磁共振技术研究土壤有机质化学结构进展*

李 娜 盛 明，2 尤孟阳 韩晓增†

（1 中国科学院东北地理与农业生态研究所，哈尔滨 150081）（2 中国科学院大学，北京 100049）

土壤有机质是土壤生态系统的重要组成部分，可为植物提供生长所必需的养分并改善土壤肥力，进而决定陆地生态系统生产力和碳循环过程［1-2］。土壤有机质的化学结构及其稳定性是研究土壤肥力和碳循环的关键，但由于土壤有机质本身的高度复杂性和异质性，将土壤有机质作为一个整体来研究，很大程度限制了对陆地生态系统碳循环过程和理论的认识。不同气候和人类活动条件下土壤有机质的数量和组分方面已经开展了大量研究。固态13C核磁共振波谱技术（Solid-state13C nuclear magnetic resonance spectroscopy，简称13C-NMR）是测定有机质化学结构的一种先进技术手段，可同时定性、定量分析有机物质化学组成，已成为研究土壤有机质化学结构和转化的有效手段。关于1H和13C NMR技术在有机质研究中的应用及13C-NMR早期的一些研究结果，Kögel-Knabner［3］、Mahieu等［4］、卓苏能和文启孝［5］已作了较为详细的综述。但这些综述均是针对某一特定地区、一种或几种代表性土壤类型下土壤全土或不同组分有机质化学结构特征的描述，缺乏世界范围内不同气候和植被条件、土壤类型、土壤管理条件下土壤有机质形成机制及其物理化学组分的有机质化学结构的对比研究。为此，本文综述了13C-NMR技术应用于土壤有机质及不同组分碳库的化学结构方面的研究进展，进一步比较分析了不同气候条件和土壤类型下土壤有机……