为了回答以上问题，中国科学院植物研究所冯晓娟研究组首先利用人工合成的铁-钙-有机碳复合物，比较了常用的硫酸钠提取法和CBD提取法对金属结合有机碳的提取效果。分析发现，CBD法提取的钙和OCCBD分别包含了硫酸钠法提取的钙和OCNa2SO4，表明OCCBD包含了和钙结合的有机碳（OCNa2SO4）。

图1（a）分析过程图；（b）硫酸钠提取法和CBD提取法的比较结果

紧接着，研究人员利用硫酸钠和CBD提取法，分析了青藏-内蒙样带上22个pH不同的草地土壤样品，发现OCNa2SO4约占OCCBD的24%，表明和钙结合的有机碳对我国草地土壤的OCCBD有重要贡献。此外，在pH6–9的范围内，和钙结合的有机碳与和其他金属结合的有机碳（OCnon-Ca：即OCCBD和OCNa2SO4的差值）的比值呈现S型增长趋势，表明钙的作用在碱性土壤中逐渐增强。

图2被钙保护的有机碳（OCNa2SO4）与被其它金属保护的有机碳（OCnon-Ca）在土壤pH值为6–9范围内的比值

研究人员进一步采集了全国19个湿地、43个旱地样点的土壤样品，比较了OCCBD在湿地和旱地、表底层的分布规律及其环境影响因素。研究发现，在湿地和旱地样品中OCCBD相对于SOC的含量（OCCBD%）并无显著差异，在土壤表底层间也无差异，底层土壤中钙含量与OCCBD%呈正相关，多元线性回归模型中土壤钙含量对OCCBD%也有显著的预测能力。上述结果表明，OCCBD对湿地和旱地的SOC有同等的贡献，并且钙对底层土壤的OCCBD积累起到重要作用；相比其它金属元素，在中性偏碱的土壤中钙对SOC的直接保护作用更突出。在气候变化的背景下，氮沉降或水分条件改变可能导致土壤pH变化，进而影响与金属结合的土壤有机碳的保存，其机制还有待进一步研究和探讨。

图3金属结合的有机碳（OCCBD）相对于土壤有机碳（SOC）的含量（OCCBD%）在不同土地类型中的分布以及与有效水分（EM）、pH、SOC、碳氮比（SOC:N）、柠檬酸钠-碳酸氢钠-连二亚硫酸钠（CBD）提取的钙含量（Cad）、铁含量（Fed）和铝含量（Ald）的相关性

以上研究成果于近日在线发表于国际学术期刊GeophysicalResearchLetters。冯晓娟研究组博士生王思敏为论文第一作者，冯晓娟研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。

论文列表：

Wang,S.,Jia,Y.,Liu,T.,Wang,Y.,Liu,Z.,Feng,X.().Delineatingtheroleofcalciuminthelarge-scaledistributionofmetal-boundorganiccarboninsoils.GeophysicalResearchLetters,48,eGL.