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Marschner Petra*. Processes in submerged soils – linking redox potential, soil organic matter turnover and plants to nutrient cycling[J]. Plant and Soil, 2021, 464(1-2): 1-12. DOI: 10.1007/s11104-021-05040-6

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摘 要：淹水土壤在全球自然生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中都極為重要，并占全球陸地表面的5-7%。因此，淹水土壤中的過程對全球生物地球化學(xué)循環(huán)具有重要意義。這些過程受到氧氣有效性（即氧化還原電位）的顯著影響。本文綜述了氧化還原電位在土壤養(yǎng)分循環(huán)、土壤有機(jī)質(zhì)周轉(zhuǎn)以及植物對淹水土壤養(yǎng)分循環(huán)過程的影響中的所扮演的角色。在淹水土壤中，還原過程的活性末端電子受體順序依次為O2、NO3?、MnO2、Fe3+、SO42?和CO2，其中在大多數(shù)情況下有機(jī)質(zhì)也是電子供體。在這個(gè)過程中，有效有機(jī)質(zhì)的消耗會(huì)限制后續(xù)過程。之前淹水土壤的干燥和復(fù)濕過程對養(yǎng)分循環(huán)有著復(fù)雜效應(yīng)。淹水土壤有機(jī)質(zhì)含量通常高于好氧土壤，這主要是由于其化學(xué)、代謝和物理機(jī)制所致。植物對濕地土壤中的過程有著復(fù)雜效應(yīng)，這是由于植物根系釋放的氧氣會(huì)誘導(dǎo)根系周圍的鐵和甲烷氧化。然而，植物也可能會(huì)通過通氣組織向地上部輸送甲烷，從而增加甲烷排放。為了更好地理解淹水土壤中的過程，未來需要進(jìn)行從微觀到宏觀的跨尺度研究。

表1 淹水土壤中還原過程的順序

圖1 淹水土壤過程的示意圖

圖2 之前淹水土壤的干燥和復(fù)濕過程概述

圖3 淹水土壤有機(jī)質(zhì)含量高的機(jī)理概述

表2 淹水土壤有機(jī)質(zhì)積累機(jī)制

圖4 淹水土壤中植物對甲烷、硝化-反硝化和鐵氧化過程的影響