土壤團聚體是礦物質(zhì)—有機質(zhì)—微生物相互作用形成的土壤基本顆粒，是土壤生物地球化學(xué)循環(huán)及土壤肥力和質(zhì)量的基本反應(yīng)單元，是土壤有機質(zhì)儲存的重要場所。團聚體的建成可以理解為有機分子與礦物質(zhì)顆粒的結(jié)合，先形成有機—無機復(fù)合體，后通過新有機質(zhì)(顆粒態(tài)有機質(zhì))膠凝為更大的團聚體。大團聚體是土壤中有機質(zhì)—微生物—生物活性的功能活躍區(qū)域，因為棲于其中的微生物往往選擇保持有可利用碳組分(如顆粒態(tài)有機碳)的微生境。土壤有機碳庫形態(tài)的多樣性分布和有機質(zhì)分子組成的多樣化構(gòu)成了土壤生物多樣性，并潛在影響土壤的生態(tài)系統(tǒng)功能多樣性。隨著團聚體保護與封存在土壤固碳中越來越得到重視，了解團聚體尺度有機碳的穩(wěn)定與微生物活性的關(guān)系是理解土壤固碳與生態(tài)系統(tǒng)功能協(xié)調(diào)關(guān)系的核心問題。

土壤是由礦物、有機物、微生物等各種生物與非生物組分構(gòu)成的有生命特征的多相復(fù)雜體系，細菌主要吸附于土壤粘土礦物表面，其對針鐵礦的吸附作用最強，而土壤中的有機酸配體會抑制這一過程。除此之外蒙脫石、高嶺石和針鐵礦還會對細菌的代謝活性產(chǎn)生影響，吸附在土壤礦物表面的DNA相對難于降解，通過原子力顯微鏡(AFM)、傅里葉紅外光譜儀(FTIR)、同步輻射等技術(shù)可以探究它們之間的相互作用機制。蒙脫石與高嶺石主要通過形成氫鍵與蛋白和糖類結(jié)合，針鐵礦則與DNA形成Fe-P-O雙齒配位。此外，蒙脫石與細菌復(fù)合體能吸附更多的重金屬Cd，這很可能是因為重金屬Cd在細菌與蒙脫石之間形成了橋接，而重金屬Cd在針鐵礦與細菌的復(fù)合體表面的吸附則相對較少。微生物在礦物、土壤團聚體形成過程中的作用，礦物—有機物—微生物界面相互作用的機制，污染物的歸趨轉(zhuǎn)化，土壤實驗?zāi)M模型的構(gòu)建和優(yōu)化等是未來這一領(lǐng)域的發(fā)展方向。(文中圖非原創(chuàng)，引自期刊論文)